管廊基槽开挖用支护体系及其施工方法与流程

本发明属于基槽支护技术领域，尤其涉及一种管廊基槽开挖用支护体系及其施工方法。

背景技术：

管廊基槽开挖过程中，通常采用相对设置的两排钢板桩对基槽两侧的土体进行支护，当基槽深度较深时，为了避免塌槽，通常需要在两排钢板桩之间设置内支撑，内支撑靠近钢板桩的顶部设置，以对基槽顶部加强支护。然而，采用内支撑对基槽顶部加强支护，会给后续土方开挖、下管或管廊土建施工带来诸多不便，既影响了工期，又增加了成本，而且，后续施工时易触碰到内支撑而引起支护体系的破坏，存在安全风险。

专利cn207959225u提供了一种自进旋喷锚拉式钢板桩支护结构，包括钢板桩和自进锚杆，其自进锚杆穿过钢板桩的安装孔斜向打入侧部土体内，以代替内支撑实现对基槽顶部的支护。然而，这种斜向打设的自进锚杆，其打设难度大，施工较为繁琐，施工效率低且成本高。此外，在基槽开挖过程中，自进锚杆易随土体松动而松动，而且，自进锚杆松动后无法通过自身调节重新实现加固，只能另外加设加固结构进行加固，存在安全风险。

因而，如何提供一种便于施工且支护效果更好的管廊基槽开挖用支护体系，是当前急需解决的一项技术问题。

技术实现要素：

本发明针对上述的技术问题，提出一种管廊基槽开挖用支护体系及其施工方法，其施工方便，对后续土方开挖等施工无影响，而且，支护效果好，安全风险小。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

本发明提供了一种管廊基槽开挖用支护体系，包括打设于土体中的两排钢板桩，两排所述钢板桩相对设置，分别为第一钢板桩和第二钢板桩；所述第一钢板桩和第二钢板桩均分别对应设有钢板桩支撑组件，所述第一钢板桩对应的所述钢板桩支撑组件设置于所述第一钢板桩背离所述第二钢板桩一侧的土体中，所述第二钢板桩对应的所述钢板桩支撑组件设置于所述第二钢板桩背离所述第一钢板桩一侧的土体中；所述钢板桩支撑组件包括固定桩和连杆，所述固定桩沿竖向打设于土体内，所述连杆的轴向一端连接于所述固定桩的上部，轴向另一端连接于与所述固定桩相对应的所述钢板桩的上部。

作为优选，所述连杆包括呈水平设置的杆体；所述杆体的轴向一端从开设于所述固定桩上部的第一安装通孔中穿过，且该端可拆卸连接有用于防止其从所述第一安装通孔中脱出的第一防脱件；所述杆体的轴向另一端从开设于所述钢板桩上部的第二安装通孔中穿过，且该端可拆卸连接有用于防止其从所述第二安装通孔中脱出的第二防脱件。

作为优选，所述第一防脱件和第二防脱件均为防脱销轴，所述第一防脱件和第二防脱件均沿垂直于所述杆体的方向可拆卸穿设于所述杆体。

作为优选，所述连杆为伸缩杆。

作为优选，所述杆体包括同轴设置的丝杆和空心杆；所述空心杆的轴向一端设有与所述丝杆的外螺纹相匹配的内螺纹，所述空心杆的轴向另一端穿过所述第一安装通孔；所述丝杆的轴向一端穿过所述第二安装通孔，所述丝杆的轴向另一端从所述空心杆设有所述内螺纹的一端插入所述空心杆的空腔内，且所述丝杆的外螺纹连接于所述空心杆的内螺纹。

作为优选，所述丝杆和空心杆之间连接有用于防止所述丝杆与空心杆相脱离的第三防脱件。

作为优选，所述丝杆插入所述空心杆的一端设有第一限位孔，所述空心杆的杆壁设有多对对穿的第二限位孔，多对所述第二限位孔沿所述空心杆的长度方向排成一排；所述第三防脱件为防脱销轴，所述第三防脱件穿过所述第一限位孔和一对所述第二限位孔，以将所述丝杆与空心杆锁固。

作为优选，每排所述钢板桩对应的所述钢板桩支撑组件为多个，多个所述钢板桩支撑组件沿所述钢板桩的延伸方向排成一排。

本发明还提供了一种上述任一项技术方案所述的管廊基槽开挖用支护体系的施工方法，包括以下步骤：

根据管廊基槽的开挖线，将所述第一钢板桩和第二钢板桩打设于土体中，所述第一钢板桩和第二钢板桩之间的区域为待开挖作业区；

将所述第一钢板桩对应的钢板桩支撑组件中的固定桩沿竖向打设于所述第一钢板桩背离所述第二钢板桩一侧的土体中，将所述第二钢板桩对应的钢板桩支撑组件中的固定桩沿竖向打设于所述第二钢板桩背离所述第一钢板桩一侧的土体中，并对所述固定桩进行抗拉试验；

所述固定桩的抗拉能力到达预设抗拉能力后，将所述连杆连接于所述固定桩的上部与所述钢板桩的上部之间；

在待开挖作业区内进行开挖施工。

作为优选，在开挖施工过程中，当打设所述固定桩部分的土体产生松动而引起所述连杆与固定桩和钢板桩之间的连接松动时，通过所述连杆杆体收缩以使所述连杆与固定桩和钢板桩重新连接牢固。

与现有技术相比，本发明的优点和有益效果在于：

1、本发明提供的管廊基槽开挖用支护体系，采用两排钢板桩对基槽两侧的土体进行支护，利用设置的钢板桩支撑组件支撑钢板桩，其钢板桩支撑组件中，固定桩作为支撑基础，通过固定桩上部连接的连杆对钢板桩施加拉力以抵抗基槽两侧土体对钢板桩的压力，从而达到对基槽顶部加强支护的目的，该支护体系施工方便，对后续土方开挖等施工无影响；

2、本发明提供的管廊基槽开挖用支护体系中，钢板桩支撑组件的固定桩沿竖向打设，打设难度小且不易松动，支护效果好，安全风险小；

3、本发明提供的管廊基槽开挖用支护体系，在管廊施工完成后，便于拆除，可以重复利用，有利于降低施工成本；

4、本发明部分实施例提供的管廊基槽开挖用支护体系，采用伸缩杆作为连杆，当打设固定桩部分的土体产生松动而引起连杆与固定桩和钢板桩之间的连接松动时，通过连杆杆体的收缩，可使连杆与固定桩和钢板桩重新连接牢固，能够确保支护效果，安全风险小，且无需另外加设加固结构。

附图说明

图1为本发明实施例提供的管廊基槽开挖用支护体系的全剖主视图；

图2为本发明实施例提供的管廊基槽开挖用支护体系的俯视图；

图3为本发明实施例提供的管廊基槽开挖用支护体系中连杆的全剖主视图；

图4为本发明实施例提供的连杆中丝杆的俯视图；

图5为本发明实施例提供的连杆中空心杆的俯视图；

图6为本发明实施例提供的管廊基槽开挖用支护体系中固定桩的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的管廊基槽开挖用支护体系中钢板桩的结构示意图；

以上各图中：1、第一钢板桩；2、第二钢板桩；3、钢板桩支撑组件；31、固定桩；311、第一安装通孔；32、连杆；321、杆体；3211、丝杆；3212、空心杆；3213、第一限位孔；3214、第二限位孔；322、第一防脱件；323、第二防脱件；324、第三防脱件；4、第二安装通孔。

具体实施方式

下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图1所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种管廊基槽开挖用支护体系，包括打设于土体中的两排钢板桩，两排钢板桩相对设置，分别为第一钢板桩1和第二钢板桩2；第一钢板桩1和第二钢板桩2均分别对应设有钢板桩支撑组件3，第一钢板桩1对应的钢板桩支撑组件3设置于第一钢板桩1背离第二钢板桩2一侧的土体中，第二钢板桩2对应的钢板桩支撑组件3设置于第二钢板桩2背离第一钢板桩1一侧的土体中；钢板桩支撑组件3包括固定桩31和连杆32，固定桩31沿竖向打设于土体内，连杆32的轴向一端连接于固定桩31的上部，轴向另一端连接于与固定桩31相对应的钢板桩的上部。

上述管廊基槽开挖用支护体系，采用两排钢板桩对基槽两侧的土体进行支护，利用设置的钢板桩支撑组件3支撑钢板桩，其钢板桩支撑组件3中，固定桩31作为支撑基础，通过固定桩31上部连接的连杆32对钢板桩施加拉力以抵抗基槽两侧土体对钢板桩的压力，从而达到对基槽顶部加强支护的目的，该支护体系施工方便，对后续土方开挖等施工无影响。上述管廊基槽开挖用支护体系中，钢板桩支撑组件3的固定桩31沿竖向打设，打设难度小且不易松动，支护效果好，安全风险小。而且，上述管廊基槽开挖用支护体系，在管廊施工完成后，便于拆除，可以重复利用，有利于降低施工成本。

为了便于将连杆32连接在固定桩31与钢板桩之间，如图3、图6和图7所示，连杆32包括呈水平设置的杆体321；杆体321的轴向一端从开设于固定桩31上部的第一安装通孔311中穿过，且该端可拆卸连接有用于防止其从第一安装通孔311中脱出的第一防脱件322；杆体321的轴向另一端从开设于钢板桩上部的第二安装通孔4中穿过，且该端可拆卸连接有用于防止其从第二安装通孔4中脱出的第二防脱件323。连接连杆32时，只需将连杆32依次穿过钢板桩的第二安装通孔4和固定桩31的第一安装通孔311，然后将第一防脱件322和第二防脱件323分别安装在连杆32的两端即可。需要说的是，本实施例中，第一防脱件322和第二防脱件323均为防脱销轴，第一防脱件322和第二防脱件323均沿垂直于杆体321的方向可拆卸穿设于杆体321。可以理解的是，本领域技术人员也可以采用本领域常用的其他防脱件作为第一防脱件322和第二防脱件323，只要能够起到防脱作用即可。

进一步的，作为一种优选，连杆32为伸缩杆。采用伸缩杆作为连杆32时，当打设固定桩31部分的土体产生松动而引起连杆32与固定桩31和钢板桩之间的连接松动时，通过连杆32杆体321的收缩，可使连杆32与固定桩31和钢板桩重新连接牢固，能够确保支护效果，安全风险小，且无需另外加设加固结构。具体的，如图3所示，杆体321包括同轴设置的丝杆3211和空心杆3212；空心杆3212的轴向一端设有与丝杆3211的外螺纹相匹配的内螺纹，空心杆3212的轴向另一端穿过第一安装通孔311；丝杆3211的轴向一端穿过第二安装通孔4，丝杆3211的轴向另一端从空心杆3212设有内螺纹的一端插入空心杆3212的空腔内，且丝杆3211的外螺纹连接于空心杆3212的内螺纹。使用时，转动丝杆3211可使丝杆3211相对于空心杆3212旋进或旋出，从而实现杆体321的伸缩。

为了防止丝杆3211与空心杆3212相脱离，如图3所示，丝杆3211和空心杆3212之间连接有用于防止丝杆3211与空心杆3212相脱离的第三防脱件324。具体的，如图3-图5所示，丝杆3211插入空心杆3212的一端设有第一限位孔3213，空心杆3212的杆壁设有多对对穿的第二限位孔3214，多对第二限位孔3214沿空心杆3212的长度方向排成一排；第三防脱件324为防脱销轴，第三防脱件324穿过第一限位孔3213和一对第二限位孔3214，以将丝杆3211与空心杆3212锁固。需要说明的是，当需要调整杆体321长度时，需先将第三防脱件324拔出，以使丝杆3211和空心杆3212能够相对运动。可以理解的是，本领域技术人员也可采用本领域常用的其他防脱件作为第三防脱件324，只要能够起到防脱作用即可。

此外，为了保证钢板桩支撑组件3对钢板桩的支撑效果，如图2所示，每排钢板桩对应的钢板桩支撑组件3为多个，多个钢板桩支撑组件3沿钢板桩的延伸方向排成一排。通过多个钢板桩支撑组件3共同支撑一个钢板桩，能够确保支撑效果。

上述管廊基槽开挖用支护体系的施工方法，包括以下步骤：

s1：根据管廊基槽的开挖线，将第一钢板桩1和第二钢板桩2打设于土体中，第一钢板桩1和第二钢板桩2之间的区域为待开挖作业区。

s2：将第一钢板桩1对应的钢板桩支撑组件3中的固定桩31沿竖向打设于第一钢板桩1背离第二钢板桩2一侧的土体中，将第二钢板桩2对应的钢板桩支撑组件3中的固定桩31沿竖向打设于第二钢板桩2背离第一钢板桩1一侧的土体中，并对固定桩31进行抗拉试验。

s3：固定桩31的抗拉能力到达预设抗拉能力后，将连杆32连接于固定桩31的上部与钢板桩的上部之间。需要说明的是，在连接连杆32后可用土将连杆32和固定桩31掩埋起来，一方面可避免在施工中破坏连杆32，另一方面有利于提高待开挖作业区两侧土体的密实程度。

s4：在待开挖作业区内进行开挖施工。

在一可选实施例中，在开挖施工过程中，当打设固定桩31部分的土体产生松动而引起连杆32与固定桩31和钢板桩之间的连接松动时，通过连杆32杆体321的收缩，以使连杆32与固定桩31和钢板桩重新连接牢固。