城市环境下防管网变形的深基坑辅助支撑装置的建造方法与流程

本发明涉及深基坑支撑装置设备领域。更具体地说，本发明涉及一种城市环境下防管网变形的深基坑辅助支撑装置的建造方法。

背景技术：

随着我国经济的高速发展，城市空间越来越密，高层建筑数量不断增多，相应多层地下室、地下隧道、商业街等配套的建立，导致深基坑工程日益增多，为了保证地下机构施工及基坑周边环境的安全，对深基坑侧壁及周边环境需采用支挡、加固与保护措施。常用的基坑支护方法主要包括排桩幕墙基坑支护、连续墙基坑支护、板桩基坑支护、土钉拉锚支护。在施工过程中，由于周边管线密集，基坑开挖后坡面容易坍塌或松动，导致坡面内管线位移难以控制而出现暴露、变形，甚至开裂的现象，采用传统的钻孔灌柱桩墙，灌注桩时同样会对周边管线造成一定程度的冲击力，设计一种能够施工组装快捷、可拆卸重复利用、对周边管线进行有效保护的支护装置是目前急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种城市环境下防管网变形的深基坑辅助支撑装置的建造方法，其能够通过支撑件的设置，对周边管网进行有效保护，且施工组装快捷、可拆卸重复利用。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种城市环境下防管网变形的深基坑辅助支撑装置的建造方法，包括以下步骤：

s1、根据实际情况，确定周边管线距离基坑边缘的最短距离，在距离基坑边缘至少0.5m处，沿远离基坑边缘的方向开挖用于浇筑压板的第一沟槽，在第一沟槽靠近所述基坑的一端间距开挖用于浇筑竖向短桩的多个第二沟槽，所述第二沟槽的标高为-3m到-4m，在第一沟槽和第二沟槽内分别安装压板和竖向短桩的钢筋笼，并端部固接连为一体，浇筑混凝土，其中，任意相邻两个竖向短桩的相对侧壁的均向内凹陷形成滑槽，以安装挡土板；

s2、挖除竖向短桩与挡土板所围成的区域范围内，距离竖向短桩底端至少0.5m以上的土层，在基坑壁的位置做设计深度的支护桩，任意相邻两个支护桩部分重叠以连成支护墙，在支护桩的水泥初凝前，在支护桩上端沿其长度方向嵌入预制的钢筋桩，所述钢筋桩的长度等于支护墙的长度，所述钢筋桩包括：两排平行设置钢筋排、将两排钢筋排的中下部固连的横钢筋柱，其中，所述钢筋排包括多跟竖直设置的竖钢筋柱，两排钢筋排的竖钢筋柱一一对应，所述横钢筋柱到所述竖钢筋柱顶端的距离至少为20cm，所述竖钢筋柱顶端到所述支护桩顶端的距离至少为15cm；

s3、所述竖向短桩远离所述压板的一侧上端连接所述竖向短桩设有滑道，所述滑道垂直于所述竖向短桩，且所述滑道的开口朝向垂直且远离所述竖向短桩的方向设置，还包括，支撑件，所述支撑件包括：

上基座，其与所述滑道滑动连接；

上铰接杆，其一端与所述上基座凸出所述滑道开口的一端铰接，所述上铰接杆远离所述基座的一端向内凹陷形成第一凹槽，所述第一凹槽内侧壁具有内螺纹；

上连接杆，所述上连接杆的一端具有与所述第一凹槽的内螺纹相匹配的外螺纹，且与所述上铰接杆通过第一凹槽螺接，另一端向内凹陷形成第二凹槽；

下连接杆，所述下连接杆的一端抵接在所述第二凹槽底端，另一端具有外螺纹；

下铰接杆，其一端向内凹陷具有第三凹槽，所述第三凹槽具有与所述下连接件外螺纹相匹配的内螺纹；

下基座，其包括矩形底板、位于底板顶面的连接件，所述下铰接件远离所述下连接件的一端与所述连接件铰接，所述底板上设有四个第一穿孔，四个第一穿孔的连线呈矩形，并与位于所述支护桩顶端的任意相邻的四个呈矩形的竖钢筋柱一一对应，所述底板的四个第二通孔穿过任意相邻的四个呈矩形的竖钢筋柱，并通过螺帽固定，以将所述下基座固接于所述支护桩顶端；

其中，所述滑道与所述支护桩顶面间设有多个支撑件，所述滑道和所述支护桩间的支撑件的连接件为耳帽；

所述支撑件沿竖直方向在所述支护桩上的投影垂直于所述竖向短桩。

优选的是，所述压板顶面与地面齐平，所述压板底面远离基坑的一端向下延伸形成四棱台形的纵向截面。

优选的是，所述挡土板的厚度小于滑槽的宽度，所述挡土板的高度小于滑槽的长度，所述挡土板底端呈三棱柱状，将挡土板一侧贴敷在滑槽靠近基坑的一侧，竖直下压所述挡土板至其顶面与竖向短桩的顶面齐平，完成安装。

优选的是，在竖向短桩的水泥初凝前，在竖向短桩上端中心处间隔嵌入多个安装管，所述安装管的中上部中空设置，其内侧壁具有内螺纹，还包括：

多个竖杆，所述竖杆的底端具有与所述安装管的内螺纹相匹配的外螺纹，将所述竖杆与所述安装管一一螺接，所述竖杆的顶端向下凹陷具有螺纹孔，所述竖杆沿其厚度方向设有四个第二穿孔，任意所述竖杆上的四个第二穿孔将所述竖杆位于其顶端至所述安装管顶端间的部分等分为5段；

横杆，所述横杆位于所述竖杆顶端，且垂直于所述竖杆，所述横杆位于所述竖杆顶端正上方具有第一通孔，螺栓穿过第一通孔与所述竖杆顶端的螺纹孔以将所述竖杆与所述横杆螺接，以将所述横杆固定于所述竖杆上；

多个伸缩杆，所述伸缩杆一端铰接有螺纹杆，所述螺纹杆远离所述伸缩杆的一端设有外螺纹，所述伸缩杆的另一端沿所述伸缩杆厚度方向设有第二通孔，其中，所述伸缩杆一端的螺纹杆穿过所述竖杆的一个第二穿孔，并通过螺帽固定，另一端的第二通孔与与该伸缩杆相邻的伸缩杆的一个第二穿孔连通并通过螺栓固定，所述伸缩杆平行于所述横杆，且任意相邻两个竖杆之间设有两个伸缩杆，且两个伸缩杆与其中一个竖杆固设的两个第二穿孔不相邻。

优选的是，所述滑道和所述支护桩间的支撑件的连接件为竖直设置的柱体，所述柱体顶面与所述滑道位于同一平面，所述下铰接件远离所述下连接件的一端与所述柱体铰接，以固定所述支撑件。

优选的是，所述挡土板底端距其顶端的距离小于所述竖向短桩的长度，还包括，网喷，所述网喷敷设在所述挡土板、所述竖向短桩、及所述支护桩顶面所在平面围成的空间内。

优选的是，所述滑道与所述柱体间的支撑件与所述柱体间的夹角为60-90度。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、本发明所述的城市环境下防管网变形的深基坑辅助支撑装置的建造方法通过第一沟槽和第二沟槽的设置，在管网外端形成第一道保护装置，降低周边土层位移量，进而减低土层位移所造成的周边管线的位移爆裂等，第二沟槽之间安装挡土板，方便快捷实效，且挡土板为可拆卸物件，在工期完成后，可应用于下以工程，而回收利用，压板和竖向短桩的钢筋笼连为一体，增加内部结构的稳固性，所述支撑件的倾斜支撑在支护桩顶面形成一个三角形的稳固支撑结构，所述上连接件和所述下连接件之间通过套筒抵接的方式，所述上铰接件和所述下连接件之间、所述上铰接件和所述下连接件之间采用螺接的方式，便于不完全拆卸支撑件而方便调节支撑件的支撑长度，以更好的适用于所述竖向短桩和所述挡土板之间形成墙体的支撑，将刚性支撑和可伸缩支撑得到较好的融合，滑道和钢筋桩的设置使支撑件的安装更具有位置的随意性，也使在实际的操作过程中，能够更好的起到固定支撑的作用，钢筋桩在混凝土初凝前与所述支护桩的顶端连接，起到固定各支护桩的同时，为下基座提供固定装置。

第二、本发明所述的城市环境下防管网变形的深基坑辅助支撑装置的建造方法使压板和上层土层更好的固定，四棱台形的纵向截面的设置，加大稳固性，挡土板固定竖直坡的上层土体的同时，便与拆卸和安装，通过安装管的设置为围栏提供一个稳定的支撑基础，竖杆、横杆、以及伸缩杆均可拆卸连接，便与整体装置的再次回收利用，且用于二次加固的伸缩杆长度可调，以增大整个装置的实用性，在倾斜支撑的基础上提供二次水平支撑，加强支护效果。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的所述城市环境下防管网变形的深基坑辅助支撑装置的建造方法的结构示意图；

图2为本发明的所述城市环境下防管网变形的深基坑辅助支撑装置的建造方法的结构示意图；

图3为本发明的所述具有挡土板和网喷的结构示意图；

图4为本发明的所述围栏的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图2所示，本发明提供一种城市环境下防管网变形的深基坑辅助支撑装置的建造方法，包括以下步骤：

s1、根据实际情况，依据原管线安装图纸计算管线的基坑周边的分布情况，确定周边管线距离基坑边缘的最短距离l，在距离基坑边缘至少0.5m处，沿远离基坑边缘的方向开挖用于浇筑压板1的第一沟槽10，在第一沟槽10靠近所述基坑的一端间距开挖用于浇筑竖向短桩11的多个第二沟槽12，所述第二沟槽12的标高为-3m到-4m，在第一沟槽10和第二沟槽12内分别安装压板1和竖向短桩11的钢筋笼，并将压板1和竖向短桩11的钢筋笼的端部固接连为一体，后浇筑混凝土，其中，任意相邻两个竖向短桩11的相对侧壁的均向内凹陷形成滑槽，以安装挡土板13，所述挡土板13可以为钢板，其中，最短距离l大于0.5m，其中两个第二沟槽12分别垂直于第一沟槽10的两个端部；

s2、挖除竖向短桩11与挡土板13所围成的区域的竖直范围内，距离竖向短桩11底端至少0.5m以上的土层，在基坑壁的位置做设计深度的支护桩2，任意相邻两个支护桩2部分重叠以连成支护墙，在支护桩2的水泥初凝前，在支护桩2上端沿其长度方向水平嵌入预制的钢筋桩4，所述钢筋桩4的长度等于支护墙的长度，所述钢筋桩4包括：两排平行设置钢筋排、将两排钢筋排的中下部固连的横钢筋柱40，其中，所述钢筋排包括多跟竖直设置的竖钢筋柱41，两排钢筋排的竖钢筋柱41一一对应，最上端的所述横钢筋柱40到所述竖钢筋柱41顶端的距离至少为20cm，所述支护桩2顶端到所述竖钢筋柱41顶端的距离至少为15cm；

s3、所述竖向短桩11远离所述压板1的一侧上端连接所述竖向短桩11设有滑道15，所述滑道15延伸的方向垂直于所述竖向短桩11，且所述滑道15的开口朝向远离所述竖向短桩11的方向设置，即开口朝向背对竖向短桩11的方向设置，还包括，支撑件5，所述支撑件5包括：

上基座50，其与所述滑道15滑动连接，所述上基座50位于所述滑道15内的部分与所述滑道15的内部空间相适配，且上基座50沿滑道15开口处向外延伸，并形成用于铰接的结构；

上铰接杆51，其一端与所述上基座50凸出所述滑道15开口的一端的用于铰接的结构铰接，所述上铰接杆51远离所述基座的一端向内凹陷形成第一凹槽52，即所述上铰接杆51远离所述基座的一端为中空管体状，所述第一凹槽52的内侧壁具有内螺纹；

上连接杆53，所述上连接杆53的一端具有与所述第一凹槽52的内螺纹相匹配的外螺纹，且与所述上铰接杆51通过第一凹槽52螺接，另一端向内凹陷形成第二凹槽54，即所述上连接杆53远离所述上铰接杆51的一端为中空管体状；

下连接杆55，所述下连接杆55的一端抵接在所述第二凹槽54底端，即所述下连接杆55的一端插设并抵接在所述上连接杆53的第二凹槽54内，另一端具有外螺纹；

下铰接杆56，其一端向内凹陷具有第三凹槽，所述第三凹槽具有与所述下连接件外螺纹相匹配的内螺纹，以使下铰接杆56通过第三凹槽与所述下连接杆55螺接；

下基座57，其包括矩形底板570、位于底板570顶面的连接件，所述下铰接件远离所述下连接件的一端与所述连接件铰接，所述底板570上设有四个第一穿孔，四个第一穿孔的连线呈矩形，并与位于所述支护桩2顶端的任意相邻的四个呈矩形的竖钢筋柱41一一对应，所述底板570的四个第一穿孔穿过任意相邻的四个呈矩形的竖钢筋柱41，并通过螺帽固定，以将所述下基座57固接于所述支护桩2顶端；

其中，所述滑道15与所述支护桩2顶面间设有多个支撑件5，所述滑道15和所述支护桩2间的支撑件5的连接件为耳帽571；

所述支撑件5沿竖直方向在所述支护桩2上的投影垂直于所述竖向短桩11。

在上述技术方案中，如图2所示，第一沟槽10和第二沟槽12的设置，在管网外端形成第一道保护装置，降低周边土层位移量，进而减低土层位移所造成的周边管线的位移爆裂等，第二沟槽12之间安装挡土板13，方便快捷实效，且挡土板13为可拆卸物件，在工期完成后，可应用于下以工程，而回收利用，压板1和竖向短桩11的钢筋笼连为一体，增加内部结构的稳固性，所述支撑件5的倾斜支撑在支护桩2顶面形成一个三角形的稳固支撑结构，所述上连接件和所述下连接件之间通过套筒抵接的方式，所述上铰接件和所述下连接件之间、所述上铰接件和所述下连接件之间采用螺接的方式，便于不完全拆卸支撑件5而方便调节支撑件5的支撑长度，以更好的适用于所述竖向短桩11和所述挡土板13之间形成墙体的支撑，将刚性支撑和可伸缩支撑得到较好的融合，滑道15和钢筋桩4的设置使支撑件5的安装更具有位置的随意性，也使在实际的操作过程中，能够更好的起到固定支撑的作用，钢筋桩4在混凝土初凝前与所述支护桩2的顶端连接，起到固定各支护桩2的同时，为下基座57提供固定装置。

在另一种技术方案中，所述压板1顶面与地面齐平，所述压板1底面远离基坑的一端向下延伸形成四棱台形的纵向截面。采用这种方案能够使压板1和上层土层更好的固定，四棱台形的纵向截面的设置，加大稳固性。

在另一种技术方案中，所述挡土板13的厚度小于滑槽的宽度，所述挡土板13的高度小于滑槽的长度，所述挡土板13底端呈三棱柱状，将挡土板13一侧贴敷在滑槽靠近基坑的一侧，竖直下压所述挡土板13至其顶面与竖向短桩11的顶面齐平，完成安装。采用这种方案能够固定竖直坡的上层土体的同时，便与拆卸和安装。

在另一种技术方案中，如图4所示，在竖向短桩11的水泥初凝前，在竖向短桩11上端中心处间隔嵌入多个安装管30，所述安装管30的中上部中空设置，其内侧壁具有内螺纹，所述安装管30的顶端略高于所述竖向短桩11的顶面，还包括：

多个竖杆31，所述竖杆31的底端具有与所述安装管30的内螺纹相匹配的外螺纹，将所述竖杆31与所述安装管30一一螺接，所述竖杆31的顶端向下凹陷具有螺纹孔，所述竖杆31沿其厚度方向设有四个第二穿孔，任意所述竖杆31上的四个第二穿孔将所述竖杆31位于其顶端至所述安装管30顶端间的部分等分为5段；

横杆，所述横杆位于所述竖杆31顶端，且垂直于所述竖杆31，所述横杆位于所述竖杆31顶端正上方具有第一通孔，螺栓穿过第一通孔与所述竖杆31顶端的螺纹孔以将所述竖杆31与所述横杆螺接，以将所述横杆固定于所述竖杆31上；

多个伸缩杆33，所述伸缩杆33一端铰接有螺纹杆，所述螺纹杆远离所述伸缩杆33的一端设有外螺纹，所述伸缩杆33的另一端沿所述伸缩杆33厚度方向设有第二通孔34，其中，所述伸缩杆33一端的螺纹杆穿过所述竖杆31的一个第二穿孔，并通过螺帽固定，另一端的第二通孔34与与该伸缩杆33相邻的伸缩杆33的一个第二穿孔连通并通过螺栓固定，所述伸缩杆33平行于所述横杆设置，且任意相邻两个竖杆31之间设有两个伸缩杆33，且两个伸缩杆33与其中一个竖杆31间固设的两个第二穿孔不相邻。采用这种方案通过安装管30的设置为围栏3提供一个稳定的支撑基础，竖杆31、横杆、以及伸缩杆33均可拆卸连接，便与整体装置的再次回收利用，且用于二次加固的伸缩杆33长度可调，以增大整个装置的实用性。

在另一种技术方案中，如图1所示，所述滑道15和所述支护桩2间的支撑件5的连接件为竖直设置的柱体6，所述柱体6顶面与所述滑道15位于同一平面，所述下铰接件远离所述下连接件的一端与所述柱体6铰接，以固定所述支撑件5。采用这种方案在倾斜支撑的基础上提供二次水平支撑，加强支护效果。

在另一种技术方案中，如图3所示，所述挡土板13底端距其顶端的距离小于所述竖向短桩11的长度，还包括，网喷14，所述网喷14敷设在所述挡土板13、所述竖向短桩11、及所述支护桩2顶面所在平面围成的空间内。采用这种方案能够维护位于挡土板13底端土层，加强稳固效果。

在另一种技术方案中，所述滑道15与所述柱体6间的支撑件5与所述柱体6间的夹角为60-90度。采用这种方案能够加强稳固效果。

这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明城市环境下防管网变形的深基坑辅助支撑装置的建造方法的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。