一种拱形支护体系的深基坑的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及建筑领域的深基坑支护结构，特涉及一种拱形支护体系的深基坑。
【背景技术】
[0002] 工业与民用建筑领域深基坑的支护一般都采用常规的钻孔混凝土灌注粧作为支 护粧，或者以混凝土连续墙的方法进行处理。以上深基坑的处理方法有一个共同的特点是： 需要采用大量的支撑或锚固结构，尤其是较为大型的深基坑。
[0003]目前，国内广泛地采用深基坑内支撑梁柱支撑体系技术，因大量的支撑梁柱在深 基坑内，严重影响了拟建建筑物基础的布局，往往与建筑物结构发生冲突，挤占了后续建筑 施工的空间；另外，大量较大跨度的内支撑梁与柱，占比基础处理成本很高，主要是因为 基坑内大量布置的内支撑梁及钢格构柱影响了土方开挖及输送；2、内支撑梁的施工与拆除 会造成大量的浪费和施工隐患，同时影响了地下室施工。
[0004] 而深基坑处理的另外一种主要手段是粧锚支护结构，该结构的锚杆施工，因受到 地层和周边建筑物因素的影响较大，尤其是在大中城市的中心地带，粧锚支护结构形式会 受到国家或地方政策法规的制约而无法进行施工。
【发明内容】
[0005] 针对技术背景所述的问题，本发明提供了一种拱形支护体系的深基坑，本发明的 深基坑支护体系中围护基坑的各边坑壁均为由多个拱形结构的单元组成，形成的深基坑支 护结构体系。每一单元的起拱角度、拱高、弧度、拱形跨度等在特定的条件下，具有相对的一 致性。在深基坑的转角处互为相交（邻）的两个拱形梁的拱支座，其水平推力相互抵消和 平衡，可减少大量的支撑梁和柱。
[0006] 本发明的技术方案是：
[0007] -种拱形支护体系的深基坑，其主要的技术特征是：深基坑支护体系中围护基坑 的各边坑壁均为由多个拱形结构的单元组成，形成的深基坑支护结构体系。拱形深基坑支 护结构是利用类似于水利电站的拱形大坝水平向拱形的结构布局，其受力的结构特点是： 拱肋承受压力、拱形支座处承受水平推力。充分地利用拱形混凝土承压受力的特点用于深 基坑支护结构，可有效的抵抗地基土压力。
[0008] -种拱形支护体系的深基坑，包括多个呈拱形布设的连续墙和拱支座（2)，拱支座 (2)设置在两个连续墙的交接处，其特征在于：所述的连续墙呈拱形布设，所述的连续墙在 深基坑的四周形成封闭的结构。
[0009] 如上所述的拱形支护体系的深基坑，其特征在于：所述的多个呈拱形布设的连续 墙组成多个拱形结构单元，所述的深基坑支护体系中围护基坑的各边坑壁均为由多个拱形 结构单元组成，形成深基坑支护结构体系，所述的拱支座（2)之间设置内支撑横梁（4)。 [0010] 如上所述的拱形支护体系的深基坑，其特征在于：所述的连续墙为呈拱形布设的 支护粧（3)，支护粧（3)上方设置拱形锁口梁（1)，其支护受力利用支护粧（3)顶的拱形锁 口梁（1)将拱形布设的排粧通过粧顶的锚固钢筋固结为整体，形成拱形支护单元，由多个 单元组合形成拱形支护体系。
[0011] 根据如上所述的拱形支护体系的深基坑，其特征在于：所述的连续墙为呈直边布 设的支护粧（3)、位于支护粧深基坑外侧的止水部（5)和背向深基坑外侧方向设置呈拱形 的环撑梁（9)所共同形成，在每一单元的环撑梁（9)的拱顶处各设有拱形支撑抗拔粧（6)， 所述的抗拔粧（6)与环撑梁（9)形成外环拱形支护体系，通过拱支系梁（11)与内排呈直边 布设的连续墙支护粧体形成双排粧体受力体系，外环拱环撑梁与内排直边排粧体形成封闭 拱形受力体系。
[0012] 根据如上所述的拱形支护体系的深基坑，其特征在于：所述的支护粧（3)和拱形 支撑抗拔粧（6)的顶端分别设有直边锁口梁（10)，在直边锁口梁（10)与拱形的环撑梁（9) 之间设有拱支系梁（11)。
[0013] 根据如上所述的拱形支护体系的深基坑，其特征在于：所述的支护粧（3)包括受 力主筋（12)和螺旋筋（13)，支护粧（3)为悬臂支护坑壁结构，受力特点为悬臂梁形式抵抗 坑壁土压力。所述的支护粧粧体结构可为钢筋混凝土灌注粧、钢筋混凝土预制刚性芯粧。
[0014] 根据如上所述的拱形支护体系的深基坑，其特征在于：所述的支护粧（3)不追求 起拱中心轴线内粧间距的相切，支护粧（3)为竖向排架，并利用两个支护粧（3)之间通过采 用柔性止水的旋喷粧、单轴或多轴搅拌方法形成的止水部（5)。
[0015] 根据如上所述的拱形支护体系的深基坑，其特征在于：所述的连续墙为呈拱形布 设的支护粧（3)和位于支护粧深基坑外侧的止水部（5)所形成，位于支护粧（3)顶端的拱 形锁口梁（1)将多个的支护粧（3)组成一组拱形结构单元，使其具有支护及止水二合一体 系。
[0016] 根据如上所述的拱形支护体系的深基坑，其特征在于：所述的连续墙为连续墙体 (18)，连续墙体（18)由多段分段连续墙体（19)连接组成；分段连续墙体（19)的接头槽段 为一端连续墙体雄接头（19-a)，另外一端为连续墙体雌接头（19-b)，接头形式为圆形锁口 管接头、波形管接头或工字钢接头；分段连续墙体（19)的接头处设置接头止水粧（20)，连 续墙体（18)顶端还设有拱形锁口梁（1)。
[0017] 根据如上所述的拱形支护体系的深基坑，其特征在于：所述的连续墙为无支撑连 续墙（23)，无支撑连续墙（23)由多组相互交集咬合、呈拱形布粧施工的搅拌粧（24)及设置 在搅拌粧（24)上部的钢筋混凝土梁板（25)组成。
[0018] 本发明的有益效果是：将拱形技术进行延伸，将桥三维空间的立面拱形结构改为 水平方向的拱形结构，即利用类似于水利电站的拱形大坝水平向拱形的结构布局，引用到 深基坑的支护结构中。本发明的拱形支护体系的深基坑具有结构合理、施工简单、造价同比 较低的优势，可大幅降低工程造价。
【附图说明】
[0019] 图1是拱形支护粧、梁合体方式的深基坑平面示意图。
[0020] 图2是拱形支护粧、梁合体方式的深基坑A- A向剖示图。
[0021] 图3是直边支护粧加拱形外支撑梁组合方式的平面示意图。
[0022] 图4是直边支护粧与加拱形环撑梁组合方式的立剖面示意图。
[0023] 图5是拱形连续墙、梁联合体方式的深基坑平面示意图。
[0024] 图6是拱形连续墙、梁联合体方式的深基坑一一支护剖面示意图。
[0025] 图7是拱形支护无支撑的深基坑平面结构示意图。
[0026] 图8是拱形支护粧、梁合体方式的深基坑立体示意图。
【具体实施方式】
[0027] 附图标记说明：拱形锁口梁1、拱支座2、支护粧3、内支撑横梁4、止水部5、拱形支 撑抗拔粧6、迎坑面7、深基坑开挖区8、环撑梁9、直边锁口梁10、拱支系梁11、受力主筋12、 螺旋筋13、深基坑底板14、坑边安全护栏15、施工平台及通道16、自然地面标高17、连续墙 体18、分段连续墙体19、连续墙体雄接头19-a、连续墙体雌接头19-b、接头止水粧20、临时 用导墙21、连续墙施工导墙22、无支撑连续墙23、单组搅拌粧24、钢筋混凝土梁板25。
[0028] 以下结合附图对本发明做进一步说明。
[0029] 如图1和图2所示的拱形支护粧、梁合体方式的深基坑，包括呈拱形布设的支护 粧3和位于支护粧深基坑外侧的止水部5,形成拱形连续墙，起到复合或联合支护止水的作 用；位于支护粧3顶端的拱形钢筋混凝土拱形锁口梁1，将多个的支护粧3组成一组拱形结 构单元，即拱形锁口梁1将支护粧3锚固成一个整体的拱形结构单元，图1中共有2个拱形 结构单元，在施工过程中，可以根据场地情况变化，可以设置多个拱形结构单元。本发明的 2个拱形结构单元处设置拱支座2,内支撑横梁4将两个拱支座2连接起来，这样就可以将 拱形锁口梁1、拱支座2、内支撑横梁4组合在一起，利用单个或多个拱形结构单元的组合应 用，形成拱形深基坑支护体系，在深基坑开挖区8时与深基坑底板14间起到抵抗支护体外 侧水土压力，确保深基坑支护体系受力和变形在安全可控范围内，同时确保深基坑内侧迎 坑面7地下室结构正常有序的施工。本拱形支护粧、梁合体方式的深基坑适合于：除坚硬岩 石地层以外的地层。
[0030] 如图3和图4所示的直边支护粧加拱形外支撑梁组合方式的深基坑，包括由呈直 边布设的支护粧3、位于支护粧深基坑外侧的止水部5和背向深基坑外侧的方向设置呈拱 形的环撑梁9所共同形成的直边形维护体系连续墙，连续墙起到深基坑的支护与止水作 用；在每一单元的外拱形环撑梁9的拱顶处各设有单根起抗拔作用的拱形支撑抗拔粧6,形 成环拱支护双排粧体系，使迎坑面7内排支护粧3受压，拱形支撑抗拔粧6受拉，承受基坑 侧向水土压力。在位于支护粧3和拱形支撑抗拔粧6的顶端分别设有钢筋混凝土直边锁口 梁10,在直边锁口梁10与拱形的环撑梁9之间设有拱支系梁11，直边锁口梁10、环撑梁9、 拱支系梁11均采用钢筋混凝土整体浇筑的方法，组合成拱形深基坑支护结构体系。在深基 坑的转角处互为相交（邻）的两个拱支系梁11的交点处形成互为交汇支座，交汇支座处设 置拱支座2,内支撑横梁4将两个拱支座2连接起来。利用拱形的钢筋混凝土环撑梁9和拱 支座2与内支撑横梁4的对称受力，共同承受基坑侧壁水土压力。本发明的环撑梁9和