本实用新型涉及一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构。
背景技术：
远海海域中造礁珊瑚、珊瑚藻主要成分为钙质砂(土)。钙质砂通常是指海洋生物(珊瑚、海藻、贝壳等)成因的富含碳酸钙或其它难溶碳酸盐类物质的特殊岩土介质。它的主要矿物成分为碳酸钙，是长期在饱和的碳酸钙溶液中，经物理、生物化学及化学作用过程(其中包括有机质碎屑的破碎和胶结过程，以及一定的压力、温度和溶解度的变化过程)，而形成的一种与陆相沉积物有很大差异的碳酸盐沉积物。由于其沉积过程大多未经长途搬运，保留了原生生物骨架中的细小孔隙等原因，形成的土颗粒多孔隙(含有内孔隙)、形状不规则、易破碎、颗粒易胶结等，使得其工程力学性质与一般陆相、海相沉积物相比有较明显的差异。远海岛礁具有高温、高湿、高盐、高辐射、高强度，缺水、缺材料，环境恶劣、资源匮乏、远离大陆的特点。珊瑚礁工程建设涉及到礁体的工程地质、水动力环境、礁体砂土体特征、砂土层的力学特性、礁体的稳定性等内容，对于像机场跑道等这样的大型岛礁工程，还需要论证填筑人工岛和建筑地基的稳定性，以及需要解决大型工程建设所需的建筑材料短缺问题。
在远海岛礁进行土建施工时，由于珊瑚礁砂结构松散，海水特别容易渗入到所挖造的基坑中，这会导致施工无法顺利进行；另一方面，由于向远海运输施工材料非常困难，加之远海岛礁高温高湿高辐射，施工环境极其恶劣，所以运输和施工成本非常高昂，施工材料最好能够回收利用。
技术实现要素：
鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构，能够便于在远海岛礁进行土建施工，节约施工成本。
为实现上述目的，本实用新型提供一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构，采用如下技术方案：一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构，沿基坑外围设置有由支护桩组成的支护桩篱，支护桩篱的外侧设有外挡板，外挡板的外侧为土体，支护桩篱的内侧设有内挡板，内挡板的内侧为基坑，基坑中设有支撑架，支撑架将内挡板抵在支护桩篱的内侧壁上，所述内挡板和外挡板之间灌注有高聚物防渗体。
优选地，所述基坑被一圈支护桩篱所包围，所述支撑架包括沿内挡板内侧围成一圈的支撑横梁，支撑横梁抵在内挡板上。
优选地，所述支护桩篱的内侧围设有一圈内挡板，相邻的两个内挡板靠紧。
优选地，所述支护桩为钢管桩。
更优选地，所述钢管桩的两侧设有沿钢管桩长度方向延伸的连接管腔，连接管腔的一侧设有沿钢管桩长度方向延伸的长豁口；相邻的两根钢管桩具有相邻的两个连接管腔，相邻的两个连接管腔通过一根沿连接管腔长度方向延伸的工字钢连接，工字钢的腹板插在相邻的两个连接管腔的长豁口中，工字钢的两个翼板分别位于相邻的两个连接管腔中。
进一步地，所述钢管桩的两侧各设有一个沿钢管桩长度方向延伸的槽钢，所述槽钢的槽口由钢管桩的侧壁封堵而形成所述连接管腔，所述长豁口开设在槽钢的底部。
进一步地，所述连接管腔中灌注有砂浆。
与本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构相应地，本实用新型还提供一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构的建造方法，采用如下技术方案：一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构的建造方法，用于建造上述技术方案或其任一优选的技术方案所述的用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构，包括如下作业步骤：
1)选定基坑位置，并准备好施工作业面；
2)在基坑的外围打入支护桩而形成支护桩篱；
3)开始挖造基坑，并分别在支护桩篱的内侧和外侧插下内挡板和外挡板；
4)在内挡板之间撑设支撑架；
5)向内挡板和外挡板之间进行高聚物注浆而形成高聚物防渗体；
6)拆除支撑架、内挡板、外挡板和支护桩。
优选地，所述支护桩为钢管桩，钢管桩的两侧设有沿钢管桩长度方向延伸的连接管腔，连接管腔的一侧设有沿钢管桩长度方向延伸的长豁口；相邻的两根钢管桩具有相邻的两个连接管腔，相邻的两个连接管腔通过一根沿连接管腔长度方向延伸的工字钢连接，工字钢的腹板插在相邻的两个连接管腔的长豁口中，工字钢的两个翼板分别位于相邻的两个连接管腔中；在所述步骤5)中，还包括向连接管腔灌注砂浆的步骤。
如上所述，本实用新型涉及的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构及建造方法，具有以下有益效果：由于在基坑外围的支护桩篱的内外两侧分别设有内挡板和外挡板，内挡板和外挡板能够分散水土压力，使得支护桩篱受力较为均匀，内挡板和外挡板之间灌注有高聚物防渗体，高聚物防渗体能够填充内挡板和外挡板之间的土体中的缝隙，从而阻止海水渗入到所挖造的基坑中；这样，基坑中就不会渗入很多海水而影响正常的施工作业。在完成基坑的施工作业之后，可以将用于支护的支撑架、内挡板、外挡板和支护桩拆除以便回收利用。由此可见，本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构及建造方法能够便于在远海岛礁进行土建施工，节约施工成本。
附图说明
图1显示为本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构的示意图，从基坑顶部向下俯视；
图2显示为相邻的两个支护桩之间的连接结构示意图，从上往下俯视；
图3显示为相邻的两个连接管腔之间的连接结构示意图，从上往下俯视；
图4显示为支护桩的外侧壁与槽钢的连接结构示意图，从上往下俯视；
元件标号说明
1 基坑 9 连接管腔
2 支护桩篱 10 长豁口
3 支护桩 11 工字钢
4 内挡板 12 腹板
5 外挡板 13 翼板
6 支撑架 14 槽钢
7 支撑横梁 15 槽钢的槽口
8 支撑梁 16 槽钢的底部
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1所示，本实用新型提供一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构，采用如下技术方案：一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构，沿基坑1外围设置有由支护桩3组成的支护桩篱2，支护桩篱2的外侧设有外挡板5，外挡板5的外侧为土体，支护桩篱2的内侧设有内挡板4，内挡板4的内侧为基坑1，基坑1中设有支撑架6，支撑架6将内挡板4抵在支护桩篱2的内侧壁上，所述内挡板4和外挡板5之间灌注有高聚物防渗体。由于在基坑1外围的支护桩篱2的内外两侧分别设有内挡板4和外挡板5，内挡板4和外挡板5能够分散水土压力，使得支护桩篱2受力较为均匀，内挡板4和外挡板5之间灌注有高聚物防渗体，高聚物防渗体凝固之后为柔性的复合材料，能够填充内挡板4和外挡板5之间的土体中的缝隙，从而阻止海水渗入到所挖造的基坑1中；这样，基坑1中就不会渗入很多海水而影响正常的施工作业。在完成基坑1的施工作业之后，可以将用于支护的支撑架6、内挡板4、外挡板5和支护桩3拆除以便回收利用。本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构考虑到珊瑚礁地区施工环境恶劣，施工成本和材料成本均紧缺，采用可回收结构体系，一方面可以起到围护结构的作用，另一方面也可以回收再利用，较环保，符合当代工程的绿色理念。由此可见，本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构及建造方法能够便于在远海岛礁进行土建施工，节约施工成本。
在本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构中，所述内挡板4和外挡板5之间注有高聚物防渗体，利用注浆设备向内挡板4和外挡板5之间的土体中注入高聚物浆液形成柔性的高聚物防渗体。高聚物指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子量化合物，高聚物注浆所采用的原材料通常有：1、弹性体改性沥青卷材，如SBS改性沥青卷材；2、塑性体改性沥青卷材，主要有APP改性沥青卷材、APAO、APO等树脂改性沥青卷材。
在基坑1施工时，将基坑1中的土体挖除之后，基坑1外侧的土体会朝基坑1的内侧挤压支护桩3，为了防止支护桩3在基坑1外侧土体的挤压作用下变形，基坑1中需要设置支撑架6，如图1所示，所述基坑1被一圈支护桩篱2所包围，所述支撑架6包括沿内挡板4内侧围成一圈的支撑横梁7，支撑横梁7抵在内挡板4上，支撑横梁7之间设置有支撑梁8，支撑梁8焊接在支撑横梁7上，支撑梁8包括设置在相对的两个支撑横梁7之间的对撑以及设置在两个相互垂直的支撑横梁7之间的角撑，对撑一般选用φ609钢管；角撑一般采用工字钢。优选地，如图1所示，所述支护桩篱2的内侧围设有一圈内挡板4，相邻的两个内挡板4靠紧；这样，相邻的两个内挡板4之间没有缝隙，基坑1外侧的土体中的砂土和水难以进入到基坑1中。
在本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构中，支护桩篱2由支护桩3组成，作为一种优选的实施方式，所述支护桩3为钢管桩，如图2至图4所示，所述钢管桩的两侧设有沿钢管桩长度方向延伸的连接管腔9，连接管腔9的一侧设有沿钢管桩长度方向延伸的长豁口10；相邻的两根钢管桩具有相邻的两个连接管腔9，相邻的两个连接管腔9通过一根沿连接管腔9长度方向延伸的工字钢11连接，工字钢11的腹板12插在相邻的两个连接管腔9的长豁口10中，工字钢11的两个翼板13分别位于相邻的两个连接管腔9中。这样，相邻的两根支护桩3之间通过工字钢11连接在一起，各支护桩3之间相互支持，而且，各支护桩3之间的缝隙被连接管腔9和工字钢11所填补，支护桩篱2外侧的水和砂土难以越过工字钢11和连接管腔9进入基坑1，为了使得相邻的两根支护桩3之间的位置能够更好地防止水渗入基坑1，作为一种优选的实施方式，相邻的两根支护桩3上的连接管腔9通过工字钢11连接之后，向相邻两根支护桩3之间及连接管腔9灌注砂浆，砂浆采用高流动性低强砂浆，砂浆成分包括水泥、粉煤灰、水和水玻璃，重量配比为：
水泥：粉煤灰：水：水玻璃＝56：508：338：560
优选地，如图4所示，所述钢管桩的两侧各设有一个沿钢管桩长度方向延伸的槽钢14，所述槽钢的槽口15由钢管桩的侧壁封堵而形成所述连接管腔9，所述长豁口10开设在槽钢的底部16。为了加强长豁口10处的强度，可以在长豁口10的两侧焊接加强钢板，加强钢板沿竖直方向延伸，长豁口10两侧每隔一米焊接一道加强钢板，板厚1cm。
与本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构相应地，本实用新型还提供一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构的建造方法，采用如下技术方案：一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构的建造方法，用于建造上述技术方案或其任一优选的技术方案所述的用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构，包括如下作业步骤：
1)选定基坑1位置，并准备好施工作业面；
2)在基坑1的外围打入支护桩3而形成支护桩篱2；
3)开始挖造基坑1，并分别在支护桩篱2的内侧和外侧插下内挡板4和外挡板5；
4)在内挡板4之间撑设支撑架6；
5)向内挡板4和外挡板5之间进行高聚物注浆而形成高聚物防渗体；
6)拆除支撑架6、内挡板4、外挡板5和支护桩3。
相应地，本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构的建造方法也具有上述本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构的有益效果，此处不再赘述。
为了使得支护桩3能够被顺利地打入到土体中，在打桩前，先在支护桩3的内外侧涂抹黄油混合物油膏(重量配合比为：黄油：沥青：干锯末：干粘土＝2：2：2：1)，以减少插打时的摩阻力，并加强防渗性能。
在本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构的一种优选实施方案中，所述支护桩3为钢管桩，钢管桩的两侧设有沿钢管桩长度方向延伸的连接管腔9，连接管腔9的一侧设有沿钢管桩长度方向延伸的长豁口10；相邻的两根钢管桩具有相邻的两个连接管腔9，相邻的两个连接管腔9通过一根沿连接管腔9长度方向延伸的工字钢11连接，工字钢11的腹板12插在相邻的两个连接管腔9的长豁口10中，工字钢11的两个翼板13分别位于相邻的两个连接管腔9中；在实施此优选方案的建造方法中，优选地，在所述步骤5)中，还包括向连接管腔9灌注砂浆的步骤，灌注的砂浆可以填补长豁口10出的缝隙，防止支护桩篱2外侧土体中水流入连接管腔9中并流入基坑1中。
在建造所述支护桩篱2时，支护桩3最后会从支护桩篱2的两端合拢，当支护桩篱2两端的支护桩3距离为10个桩距时，对随后施工的支护桩3的桩位进行检测并调整，以使最后施工的两个支护桩3的工字钢11能够插入长豁口10。
建造本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构可以大致分成如下工艺流程：施工准备，选定基坑1位置，并准备好施工作业面→测量放线，确定基坑的位置和打桩的位置→对支护桩3及槽钢14等进行加工、成孔→定位打桩位置、打下支护桩3→放坡开挖，开始挖造基坑1→降水，排除基坑1中渗入的水→在支护桩篱2的内侧和外侧分别安装内挡板4和外挡板5→在内挡板4和外挡板5之间的土体中进行高聚物注浆→拆除支撑架6、内挡板4和外挡板5→拆除支护桩3。
基于上述实施例的技术方案，在本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构及建造方法中，由于在基坑1外围的支护桩篱2的内外两侧分别设有内挡板4和外挡板5，内挡板4和外挡板5能够分散水土压力，使得支护桩篱2受力较为均匀，内挡板4和外挡板5之间灌注有高聚物防渗体，高聚物防渗体能够填充内挡板4和外挡板5之间的土体中的缝隙，从而阻止海水渗入到所挖造的基坑1中；这样，基坑1中就不会渗入很多海水而影响正常的施工作业。在完成基坑1的施工作业之后，可以将用于支护的支撑架6、内挡板4、外挡板5和支护桩3拆除以便回收利用。由此可见，本实用新型的一种用于珊瑚礁基坑的可回收式柔性复合支护结构及建造方法能够便于在远海岛礁进行土建施工，节约施工成本。
综上所述，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。