一种基坑内支护结构的制作方法

1.本实用新型属于建筑工程技术领域，涉及一种基坑内支护结构。


背景技术：

2.随着城市更新项目的推进，城市老旧城区的改造带来了大量的深基坑工程，基坑规模越来越大、开挖深度越来越深。位于老旧城区的基坑工程，其周边建筑物、地下管线尤其复杂，加之地下水位上升，基坑环境条件越来越复杂，为保护基坑周边建筑物安全，常采用止水帷幕进行截水，采用锚索结构进行基坑内支护，但是在存在局部电梯井深坑时，锚索施工所带来的漏水漏浆对场地有较大污染和影响；而且锚索施工加龄期需要约20天，锚索完成张拉后才能挖土清场，再进行筏板结构施工，对筏板结构施工工期造成了严重影响，是目前城市建设工程中必须面对和解决的一个重要问题。


技术实现要素：

3.为了解决使用锚索结构进行基坑支护所产生的场地污染、影响筏板结构施工工期的技术问题，本实用新型提供一种基坑内支撑结构。
4.本实用新型的技术解决方案如下：
5.一种基坑内支护结构，包括设置在基坑需支护内壁的止水帷幕，其特殊之处在于，还包括：
6.筏板单元，所述筏板单元包括筏板及多个工程桩，所述筏板位于基坑底部且正对基坑需支护内壁；多个所述工程桩位于基坑土层内，用于支撑筏板；所述筏板与基坑需支护内壁之间的范围为基坑内局部深基坑挖设范围；
7.多个钢管内支撑，所述钢管内支撑的一端设置有活络头；多个所述钢管内支撑位于筏板单元与基坑需支护内壁之间，且相邻两个钢管内支撑轴向平行分布；
8.第一传力组件，所述第一传力组件固定设置在筏板处；所述钢管内支撑的一端顶在第一传力组件处，通过第一传力组件将自身所受到的反力传递至工程桩；
9.第二传力组件，所述第二传力组件固定设置在基坑需支护内壁处；所述钢管内支撑的另一端顶在第二传力组件处，通过第二传力组件将自身受到的预加应力传递至基坑需支护内壁。
10.通过采用上述技术方案，本实用新型可以在局部深基坑挖设之前，先进行筏板单元的施工，在筏板单元混凝土凝固期间，可以安装基坑内支护结构其他组成结构，待筏板单元混凝土强度达到设计要求后对钢管内支撑施加轴向预加力，预加力通过第一传力组件、筏板及工程桩所提供的支撑反力传递至第二传力组件，从而对基坑侧壁起到支护作用；通过该技术方案同时也解决了筏板施工滞后的问题。
11.可选的，所述第一传力组件包括多个抗剪牛腿，多个所述抗剪牛腿固定设置在筏板的顶部，且沿筏板长度方向依次排布；
12.所述第一传力组件还包括第一钢腰梁，所述第一钢腰梁放置在所述筏板上且紧贴
多个所述抗剪牛腿，所述第一钢腰梁与多个所述抗剪牛腿固定连接；所述钢管内支撑的一端顶在所述第一钢腰梁紧贴多个所述抗剪牛腿的另一侧。
13.通过采用上述技术方案，在对多个钢管内支撑施加轴向预加力后，预加工可以依次通过第一钢腰梁、多个抗剪牛腿均匀的传递至筏板单元，可以降低筏板单元的受力不均，减轻筏板单元的变形。
14.可选的，所述第二传力组件包括多个护坡桩，多个所述护坡桩沿基坑需支护内壁的长度方向依次设置，且紧贴所述止水帷幕；
15.所述第二传力组件还第二钢腰梁，所述第二钢腰梁与多个所述护坡桩固定连接；所述钢管内支撑的另一端顶在所述第二钢腰梁远离多个所述护坡桩的一侧。
16.通过采用上述技术方案，在对多个钢管内支撑施加轴向预加力后，预加工可以依次通过第二钢腰梁均匀的传递至多个护坡桩，因此基坑侧壁所受到的支护力更加的均匀，避免局部受力过强引发的损伤。
17.可选的，所述抗剪牛腿为钢结构抗剪牛腿。
18.可选的，每一个所述抗剪牛腿均包括侧板、底板、肋板及设置在底板底部的多个传力钢筋，所述侧板垂直于底板设置，所述肋板设置在侧板与底板之间；每一个所述抗剪牛腿通过埋入筏板的所述多个传力钢筋与筏板固定连接；第一钢腰梁与多个所述抗剪牛腿的侧板固定连接。
19.通过采用上述技术方案，抗剪牛腿较常规混凝土牛腿重量轻，安装拆除方便，能够满足传力要求，保证基坑安全。
20.可选的，所述肋板为直角梯形肋板，肋板直角边所在的一侧面与侧板固定连接，肋板直角边所在的另一侧面与底板固定连接。
21.通过采用上述技术方案，直角梯形肋板能够满足传力要求，节约材料，减少抗剪牛腿重量，方便施工。
22.可选的，所述肋板的数量为多个，多个肋板沿底板长度方向依次排布且间隔相同。
23.基坑传递的力较大，单肋板无法满足受力要求，在不影响传力和抗剪牛腿大小的情况下，通过采用上述技术方案，从而满足传力要求。
24.可选的，所述抗剪牛腿的底板上设置有多排用于安装传力钢筋的钢筋安装孔，多排钢筋安装孔分别对应设置在多个肋板的底部或旁边；多排钢筋安装孔之间的间距相同。
25.通过采用上述技术方案，多排钢筋安装孔避开筏板钢筋，并设置在多个肋板的底部或旁边，传力更直接简单，避免抗剪牛腿发生较大几何变形。
26.可选的，同一排钢筋安装孔中钢筋安装孔之间的间距相同。
27.通过采用上述技术方案，抗剪牛腿的每一个传力钢筋的受力更加均匀。
28.可选的，所述第二钢腰梁与护坡桩之间填充有混凝土。
29.通过采用上述技术方案，多个护坡桩之间受力更加均匀，确保能够共同作用。
30.本实用新型与现有技术相比，有益效果是：
31.本实用新型的基坑内支护结构，可以在不影响筏板施工的情况下，完成局部深基坑支护施工，解决了筏板和基坑支护同时交叉施工相互影响的问题，避免了锚索施工漏水漏浆给现场造成的污染和影响，节约了工期。
附图说明
32.图1是本实用新型基坑内支护结构的结构示意图。
33.图2是本实用新型基坑内支护结构在俯视视角下的结构示意图。
34.图3是本实用新型实施例抗剪牛腿设置在筏板上的示意图。
35.图4是本实用新型实施例抗剪牛腿的俯视图。
36.图5是本实用新型实施例抗剪牛腿未安装传力钢筋的的俯视图。
37.其中附图标记为：1、止水帷幕；2、护坡桩；3、筏板；4、工程桩；5、抗剪牛腿；51、侧板；52、底板；53、肋板；54、钢筋安装孔；6、第一钢腰梁；7、第二钢腰梁；8、钢管内支撑；81、活络头；9、局部深基坑。
具体实施方式
38.以下结合附图对本实用新型进行详细说明。
39.参见图1、图2，基坑内支护结构包括设置在基坑需支护内壁的止水帷幕1、多个护坡桩2、筏板单元、第一钢腰梁6、第二钢腰梁7、多个钢管内支撑8及多个抗剪牛腿5。基坑需支护内壁可以是基坑靠近建筑物一侧的内壁。止水帷幕1、多个护坡桩2是在基坑开挖之前打入土层的。
40.参见图1、图2，多个护坡桩2紧贴止水帷幕1且沿基坑内壁长度方向依次排布。筏板单元是在基坑挖设后设置，局部深基坑9在设置基坑内，且在支护结构设置后挖设，局部深基坑9的一个实例就是电梯井。
41.参见图1、图2，筏板单元包括筏板3及支撑筏板3的多个工程桩4，筏板3位于基坑底部且正对基坑内壁设置；多个工程桩4深入基坑内土层。筏板3与基坑需支护内壁之间的范围为基坑内局部深基坑9挖设空间。
42.参见图1、图2，多个抗剪牛腿5固定设置在筏板3的顶部，且沿筏板3长度方向依次排布。
43.参见图1、图2，第一钢腰梁6放置在筏板3上且紧贴多个抗剪牛腿5的侧板51；第一钢腰梁6与多个抗剪牛腿5的侧板51固定连接。第二钢腰梁7与基坑需支护侧壁的多个护坡桩2固定连接，且第二钢腰梁7的设置高度与第一钢腰梁6相同；第二钢腰梁7与护坡桩2可以采用强度不低于c30的细石混凝土填充密实或采用其他可靠连接。
44.参见图2，多个钢管内支撑8沿第一钢腰梁6和第二钢腰梁7的长度方向依次排布，钢管内支撑8的一端设置有活络头81，钢管内支撑8设置有活络头81的一端顶在第一钢腰梁6上，钢管内支撑8的另一端顶在第二钢腰梁7上。钢管内支撑8可以由多个钢管拼接而成，钢管与钢管之间通过法兰盘以及螺栓连接。
45.参见图3、图4，每一个抗剪牛腿5均包括侧板51、底板52、肋板53及设置在底板52底部的多个传力钢筋，侧板51垂直于底板52设置，肋板53设置在侧板51与底板52之间；肋板53为直角梯形肋板53，肋板53的数量为3个，3个肋板53沿底板52长度方向依次排布且间隔相同。
46.参见图5，抗剪牛腿5的底板52上还设置有3排用于安装传力钢筋的钢筋安装孔54，3排钢筋安装孔54分别对应设置在3个肋板53的底部或旁边；同一排钢筋安装孔54中相邻两个钢筋安装孔54之间的间距相同。多个传力钢筋在传力钢筋的钢筋安装孔54处焊接。在施
工时，抗剪牛腿5通过埋入筏板3的多个传力钢筋与筏板3固定连接。
47.基坑内支护结构的施工工艺包括以下步骤：
48.1）首先需要计算保证基坑安全所需的支撑力，根据所需的支撑力，计算基坑支护所需的反力值，综合考虑影响工程桩4水平承载力和位移的因素，计算工程桩4单桩水平承载力和筏板3摩擦力，从而确定提供反力所需要的工程桩4数量和筏板3面积。
49.在筏板单元施工前，还需根据基坑支护所需的反力值确定抗剪牛腿5结构尺寸及传力钢筋数量和长度。
50.2）在施工时，确定好工程桩4数量、筏板3面积、传力钢筋数量和长度等参数之后，预留局部深基坑9（电梯井）边缘处土体，盆式开挖局部深基坑9范围外的土体，进行筏板3钢筋安装及抗剪牛腿5的传力钢筋埋设，抗剪牛腿5平行于局部深基坑9边埋设，应尽量布置在一条直线上以方便安装第一钢腰梁6，之后浇筑筏板3混凝土。
51.3）在筏板单元混凝土凝固期间，在筏板3上设置第一钢腰梁6，在基坑侧壁护坡桩2上设置第二钢腰梁7，协调均匀受力，确保能够共同作用；在第一钢腰梁6与第二钢腰梁7之间架设钢管内支撑8。
52.4）在筏板3混凝土强度达到设计要求后对钢管内支撑8施加轴向预加力，预加力施加到位后，固定活络头81，并烧焊固结；
53.5）分段挖除局部深基坑9范围内剩余土体，并施工剩余局部深基坑9地下结构；
54.6）局部深基坑9地下结构与护坡桩2间采用混凝土填充密实，混凝土强度达到换撑的承载力要求后，拆除钢管内支撑8及抗剪牛腿5。
55.经在实际工程中施工检验，采取内支撑支护后，筏板3变形量小于3mm，不影响工程桩4和筏板3的使用，施工过程中钢结构的抗剪牛腿5、钢管内支撑8、第一钢腰梁6及第二钢腰梁7运行情况良好。
56.本实用新型基坑内支护结构的支护原理是：通过在钢管内支撑8的活络头81处对钢管内支撑8施加轴向预加力，预加力通过第一钢腰梁6、抗剪牛腿5、筏板3及工程桩4所提供的支撑反力传递至第二钢腰梁7、护坡桩2，对基坑侧壁起到支护作用。