专利名称：挡土结构及建立方法
技术领域：
本发明涉及一种挡土结构(soil guard)及其建立方法，尤其涉及 这样一种挡土结构及其建立方法，其中，在用于建造各种建筑物的地基
挖掘中，在通过在土地中竖直安装设有导轨的H梁并在H梁之间插入刚 性金属面板而建立挡土结构之后进行该地基挖掘，由此使土地稳定，并 因此防止因土地不稳而塌方，并阻挡土壤或地下水流入作业空间。
背景技术：
通常，为了建造例如建筑物的地基或地铁之类的地下结构，需要将 地基挖掘进行到地面下的预定深度。当进行地基挖掘时，应当同时进行 用以防止土墙因泥土压力而塌陷的保护墙的建立，以及用于阻挡从地下 喷出的地下水流入作业区域的隔水操作。
对于这种挡土和隔水，主要使用这样一种建造方法，其中，如图1 和2所示，这样建立挡土结构以均匀的间隔布置H梁llO，并在H梁之 间插入防护板130，以便防止在将地基挖掘进行到地面之下预定深度后土 壤因泥土压力而流入或地下水流入，此后，在形成空间的挡土结构的后 侧填充土壤，由此使土地稳定。
然而，在这种建造方法中，由于建立了包括H梁和木质防护板的挡 土结构，并且在地基挖掘已经进行到一定程度以后在形成有空余空间的 挡土结构后侧填充土壤，因此存在挡土结构后侧的土地不稳定的问题， 由此容易导致土地下沉和土地塌方的发生，并且防护墙是利用多个木质 防护板形成的，由此用于阻挡地下水流入的隔水功能降低并且刚性减弱。 此外还存在发生环境污染的问题，因为由木头制成的防护板130难以在 建造已经完成之后回收，并由此留在土地中。
因此，为了克服上述问题，在H梁之间插入双倍的木质防护板以建立挡土结构。刚性因插入双倍防护板而在一定程度上得以增强，但存在材料成本以及作业负荷增加的问题，同时隔水功能仍然较差。或者，使用由高刚性混凝土制成的混凝土防护板来代替木质防护板，但是这存在效率低下的问题，因为H梁之间的距离彼此不同，由此需要一个一个地单独制造防护板。
此外，由于挡土结构的建立以及在挡土结构后侧的土地稳定操作是在地基挖掘期间同时进行的，因此存在可操作性降低的问题，并且作业时间延长，由此导致建造成本增加。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种挡土结构及其建立方法，其中，在用于建造各种建筑物的地基挖掘中，地基挖掘在建立挡土结构以后进行，该挡土结构通过将多个设有导轨的H梁竖直安装在地下并且在这些H梁之间插入刚性金属面板而建成，由此使土地稳定，并防止因土地的不稳定性而发生塌方，并且阻挡土壤或地下水流入作业空间。
本发明的另一个目的是提供一种挡土结构及其建立方法，其中，通
过在竖直安装于地下的H梁之间插入个体刚性金属面板建立挡土结构，
由此确保刚性以提高安全性，并且简化作业以縮短作业时间。
本发明的再一目的是提供一种挡土结构及其建立方法，其中，可使
用设有导向孔的导向角钢(guide angle)在地下正确地安装H梁。
本发明的又一目的是提供一种挡土结构及其建立方法，其中，使用可反复使用的构件，由此降低环境污染和资源浪费，并且也节省了建造成本。
挡土结构的建立方法包括H梁安装步骤，该步骤用于通过设置在地面的导向孔将H梁以预定间隔竖直安装在地下；刚性金属面板插入步骤，该步骤用于在竖直安装在地下的H梁之间沿着该H梁的纵向方向将刚性金属面板插入地中；以及地基挖掘步骤，该步骤用于将地基挖掘到地面以下的预定深度。
此外，所述导向孔是由多个钢件形成的四边形通孔，以允许H梁穿过，并且在竖直方向上结合至少两个四边形通孔。
在此，所述导向孔的形成包括第一步骤，该步骤用于设置一对第一钢件，使得所述第一钢件彼此以所述H梁的宽度间隔开并且平行于地面；第二步骤，该步骤用于设置具有预定长度的第二钢件，使得所述第二钢件在其一端固定到所述第一钢件，并且使所述第二钢件处于与地面
相反的方向上；第三步骤，该步骤用于设置第三钢件，使得所述第三钢件固定在所述第二钢件的另一端上，并且与所述第一钢件对应；以及第四步骤，该步骤用于将辅助钢件安装至所述第一钢件和所述第三钢件以形成所述导向孔。
另外，所述的挡土结构的建立方法还包括在H梁安装步骤之前移除所述导向孔的导向孔移除步骤。
此外，所述的挡土结构的建立方法还包括在H梁安装步骤之前沿着所述H梁的纵向方向在该H梁的腹板上安装导轨的导轨安装步骤。
在此，所述导轨是L形钢件。
所述导轨安装步骤包括向由所述H梁的凸缘和所述导轨形成的空间部分中施加水发泡剂(water blowing agent)的步骤。
此外，所述的挡土结构的建立方法还包括在所述刚性金属面板插入步骤之前在该刚性金属面板的边缘形成s的步骤。
此外，所述刚性金属面板插入步骤包括通过管线和喷嘴进行注水的步骤，所述管线可操作地连接到喷水口，并且沿着所述刚性金属面板的插入方向设置在该刚性金属面板的一个表面或两个表面上，所述喷嘴设置在该管线的下端部。
另外，所述刚性金属面板插入步骤包括加强件设置步骤，该步骤用于沿着所述刚性金属面板的插入方向在该刚性金属面板的一个或两个表面上设置加强件。
在挡土结构中，多个H梁竖直安装在地下，在这些H梁之间插有多个面板，以使土地稳定并防止地下水流入，其中，该面板是刚性金属面板，该H梁沿着其纵向方向设有导轨，以允许所述刚性金属面板插入。
另外，所述H梁和所述刚性金属面板通过螺旋起吊器或振动锤插入地中。
此外，所述H梁和所述刚性金属面板通过牵拉机压入地中。
在此，所述牵拉机包括液压起重器和移动装置，该液压起重器上下移动以将所述H梁或所述刚性金属面板插入地中或从地中拔出，该移动装置安放在所述液压起重器下方并且使得牵拉机能移动。
此外，所述H梁、所述导轨和所述刚性金属面板通过螺旋起吊器或振动锤插入地中。
此外，所述H梁、所述导轨和所述刚性金属面板通过牵拉机压入地中。
从下面结合附图对优选实施方式的说明，本发明的上述及其它目的、特征和优点会变得清楚，在附图中
图1是示出传统挡土结构的立体图2是示出传统挡土结构的建立的剖视图3是示出根据本发明的挡土结构的立体图4是示出根据本发明的挡土结构的建立的剖视图-,
图5是设有导轨的H梁的立体图6是示出H梁和刚性金属面板的分解立体图7是示出根据本发明的挡土结构的剖视图8是示出H梁的建立的立体图9是示出导向角钢的分解立体图10是示出刚性金属面板的建立的立体图11是经过喷水处理的H梁的剖视图12 (a)是示出设有加强件的刚性金属面板的立体图12 (b)是示出设有管线和喷嘴的刚性金属面板的剖视图；以及
图13是示出本发明的工艺步骤的图。
具体实施方式
下面将参照附图详细说明本发明的实施方式。
图3是示出根据本发明的挡土结构的立体图；图4是示出根据本发明的挡土结构的建立的剖视图；图5是设有导轨的H梁的立体图；图6是示出H梁和刚性金属面板的分解立体图；图7是示出根据本发明的挡土结构的剖视图；图8是示出H梁的建立的立体图；图9是示出导向角钢的分解立体图；图10是示出刚性金属面板的建立的立体图；图11是经过喷水处理的H梁的剖视图；图12 (a)是示出设有加强件的刚性金属面板的立体图；图12 (b)是示出设有管线和喷嘴的刚性金属面板的剖视图；以及，图13是示出本发明的工艺步骤的图。
挡土结构及其建立方法用于防止土壤墙因为泥土压力而坍塌，并用于阻挡从地下涌出的地下水流入作业区域，由此使得在地基挖掘中能平稳地进行地基挖掘，该地基挖掘用于建造地下结构，例如建筑物的地基或地铁。如图3和4所示，H梁10以均匀的间隔竖直安装在地下，并且在H梁10之间插有刚性金属面板30，由此建立挡土结构。这样，首先在地下建立挡土结构，然后进行用于建造地下结构的地基挖掘。
如图13所示，挡土结构的建立方法包括H梁安装步骤，该步骤用于通过设置在地面的导向孔41将H梁10竖直安装在地下；刚性金属面板插入步骤，该步骤用于在竖直安装在地下的H梁10之间沿着该H梁10的纵向方向将刚性金属面板30插入地中；以及地基挖掘步骤，该步骤用于将地基面挖掘到地面以下的预定深度。
图5是设有导轨的H梁的立体图。如该图所示，在H梁10的腹板11上沿着该H梁10的纵向方向安装有导轨20。优选将L形钢件用作该导轨20。此外，在H梁10与导轨20之间形成空间部分21，以使刚性金属面板30能插在H粱10之间。
导轨20 —般通过紧固件23安装在H梁10的腹板11上，但它也可通过焊接或其它连接方法安装。
图8是示出H梁的建立的立体图，而图9是示出导向角钢的分解立体图。如图所示，导向孔41形成为使得H梁10以彼此相距预定距离竖直地安装在地下，在该导向孔中沿着与地面垂直的方向结合至少两个四边形通孔。导向孔41的形成包括第一步骤，该步骤用于设置一对第一钢件42,使得所述第一钢件彼此以H梁10的宽度间隔开并且平行于地面;第二步骤，该步骤用于设置具有预定长度的第二钢件43，使得所述第二
钢件在其一端固定到第一钢件42上，并且使所述第二钢件处于与地面相反的方向上；第三步骤，该步骤用于设置第三钢件44，使得所述第三钢件在第二钢件42的另一端固定到该第二钢件上，并且与第一钢件42相对应；以及第四步骤，该步骤用于将辅助钢件45安装至第一钢件v42和第三钢件44以形成导向孔41。
H梁IO，经由在导向角钢40中形成的导向孔41，如图8 (a)所示通过振动缍50或螺旋起吊器(auger crane)(未示出)插入地中，或者如图8 (b)所示通过牵拉机(drawing machine) 60被压入i也中。
在此，牵拉机60包括液压起重器61和移动装置62，液压起重器61上下移动以将H梁插入或拔出，移动装置62安放在液压起重器61下方并且使得牵拉机60能自由移动。牵拉机60通过移动装置62移动到作业位置，然后利用液压起重器61将H梁10压入地中。
在此，振动锤50或螺旋起吊器(未示出)通过对H梁10施加反复的冲击将该H梁IO插入地中，而牵拉机60通过液压力将H梁IO压入地中，由此不产生振动和噪声，从而能使周围的结构和土地稳定，并且不会导致噪声污染。
图6是示出H梁和刚性金属面板的分解立体图，而图7是示出根据本发明的挡土结构的剖视图。刚性金属面板30插在形成于附接有导轨20的H梁10的腹板11中的空间部分21内而形成挡土结构。在用于建造地下结构的地基挖掘中，如此形成的挡土结构用于支承泥土压力，以便不仅防止土壤流入作业区域，而且阻挡地下水流入，从而使地基挖掘平稳进行。
图IO是示出刚性金属面板的建立的立体图。如图所示，刚性金属面板30建立在通过导向角钢40竖直安装在地下的H梁1Q之间，以形成挡土结构。在此，刚性金属面板30如图10 (a)所示通过振动锤50或螺旋起吊器(未示出)插入地中，或者如图10 (b)所示通过牵拉机60压入地中。
在此，牵拉机60包括液压起重器61和移动装置62，液压起重器61上下移动以将H梁插入或拔出，移动装置62安放在液压起重器61下方并且使得牵拉机60能自由移动。牵拉机60通过移动装置62移动到作业位置，然后利用液压起重器61将H梁10压入地中。
在此，振动锤50或螺旋起吊器(未示出)通过对H梁10施加反复的冲击将该H梁10插入地中，而牵拉机60通过液压力将H梁10压入地中，由此不产生振动和噪声，从而能使周围结构和土地稳定，并且不会导致噪声污染。
用于插入H梁的导向孔40或导向角钢41应当在插入刚性金属面板30之前移除。
图11是经过喷水处理的H梁的剖视图，在刚性金属面纟反30的两端插入其中的、H梁10的空间部分21中施加有水发泡剂22。施加在空间部分21中的该水发泡剂22与诸如地下的地下水之类的水分起反应，以填充空间部分21的间隙，由此阻挡地下水流入作业区域。
图12是示出刚性金属面板的立体图，该刚性金属面板设有加强件或者可操作地连接到喷水口 (未示出)的管线和喷嘴。如图所示，刚性金属面板30设有沿插入方向一即压力形成的方向一的多个加强件31。在此，加强件31形成在刚性金属面板30的一个或两个表面上，以增强刚性金属面板30的刚性。此外，可操作地连接到喷水口 (未示出)的管线32设置在刚性金属面板30的一个或两个表面上，并且喷嘴33设置在管线32的下端。喷嘴33设置在刚性金属面板30上，并且在插入刚性金属面板30时喷射高压水以便有利于该插入。
根据作业环境，可形成加强件31和可操作地连接到喷水口 (未示出)的管线及喷嘴中的一个，或者一起形成全部。
此外，在刚性金属面板30的沿着该刚性金属面板的插入方向的两个边缘处形成有倒角34，以便在将该刚性金属面板30插入H梁10的空间部分21时能够容易地插入该刚性金属面板30。
由于在用于建造地下结构的地基挖掘之前在地下建立了包括H梁IO和刚性金属面板30的挡土结构，因此在此后进行地基挖掘时土地是稳定的，并且可縮短工期。
本领域技术人员应该明白，在前面的说明中公开的构思和具体实施方式
可容易地作为进行修改或设计其它实施方式、以实现本发明的相同目的的基础。本领域技术人员还应该明白，这种等效实施方式不脱离由所附的权利要求所阐述的本发明的精神和范围。
工业适用性
如上所述，在根据本发明的挡土结构及其建立方法中，由于地基挖掘是在利用H梁和刚性金属面板在地下建立挡土结构之后进行的，因此具有防止土地因为挡土结构后侧的填充不足而下沉的独特效果。
此外，在根据本发明的挡土结构及其建立方法中，由于挡土结构是通过在竖直安装在地下的H梁之间插入个体刚性金属面板建立的，因此确保了刚性，从而提高了安全性，并用简化了作业，从而缩短了工期。
另外，根据本发明的挡土结构及其建立方法，由于H梁和刚性金属
面板是利用牵拉机压入地中的，因此具有防止周边结构和土地因振动而坍塌的效果，并且不会产生噪声污染。
另外，根据本发明的挡土结构及其建立方法，由于构成挡土结构的构件是可以反复使用的，因此具有减少环境污染和资源浪费的效果，并且节省了建造成本。
权利要求
1. 一种挡土结构的建立方法，该方法包括以下步骤H梁安装步骤，该步骤用于通过设置在地面的导向孔将H梁以预定间隔竖直安装在地下；刚性金属面板插入步骤，该步骤用于在竖直安装在地下的所述H梁之间沿着所述H梁的纵向方向将刚性金属面板插入地中；以及地基挖掘步骤，该步骤用于将地基挖掘到地面以下的预定深度。
2. 根据权利要求1所述的挡土结构的建立方法，其中，所述导向孔 是由多个钢件形成的四边形通孔，以允许所述H梁穿过，并且至少两个 四边形通孔在竖直方向上相结合。
3. 根据权利要求2所述的挡土结构的建立方法，其中，所述导向孔 的形成包括以下步骤第一步骤，该步骤用于设置一对第一钢件，使得所述第一钢件彼此以所述H梁的宽度间隔开并且平行于地面；第二步骤，该步骤用于设置具有预定长度的第二钢件，使得所述第 二钢件在其一端固定到所述第一钢件，并且使所述第二钢件处于与地面相反的方向上；第三步骤，该步骤用于设置第三钢件，使得所述第三钢件固定在所 述第二钢件的另一端上，并且与所述第一钢件对应；以及第四步骤，该步骤用于将辅助钢件安装至所述第一钢件和所述第三 钢件以形成所述导向孔。
4. 根据权利要求1所述的挡土结构的建立方法，该方法还包括在所 述刚性金属面板插入步骤之前移除所述导向孔的导向孔移除步骤。
5. 根据权利要求1所述的挡土结构的建立方法，该方法还包括在所 述H梁安装步骤之前沿着所述H梁的纵向方向在该H梁的腹板上安装导轨的导轨安装步骤。
6. 根据权利要求5所述的挡土结构的建立方法，其中，所述导轨是L形钢件。
7. 根据权利要求5所述的挡土结构的建立方法，其中，所述导轨安 装步骤包括向由所述H梁的凸缘和所述导轨形成的空间部分中施加水发 泡剂的步骤。
8. 根据权利要求1所述的挡土结构的建立方法，该方法还包括在所述刚性金属面板插入步骤之前在所述刚性金属面板的边缘形成倒角的步 骤。
9. 根据权利要求1所述的挡土结构的建立方法，其中，所述刚性金属面板插入步骤包括通过管线和喷嘴进行注水的步骤，所述管线可操作 地连接到喷水口，并且沿着所述刚性金属面板的插入方向设置在该刚性 金属面板的一个表面或两个表面上，所述喷嘴设置在所述管线的下端部。
10. 根据权利要求1所述的挡土结构的建立方法，其中，所述刚性金 属面板插入步骤包括加强件设置步骤，该步骤用于沿所述刚性金属面板 的插入方向在该刚性金属面板的一个或两个表面上设置加强件。
11. 一种挡土结构，其中，多个H梁竖直安装在地下，在所述H梁之 间插有多个面板，以使土地稳定并防止地下水流入，其中，所述面板是刚性金属面板，所述H梁沿着其纵向方向设有导 轨，以允许所述刚性金属面板插入。
12. 根据权利要求1所述的挡土结构的建立方法，其中，所述H梁和所述刚性金属面板通过螺旋起吊器或振动锤插入地中。
13. 根据权利要求1所述的挡土结构的建立方法，其中，所述H梁和 所述刚性金属面板通过牵拉机压入地中。
14. 根据权利要求13所述的挡土结构的建立方法，其中，所述牵拉 机包括液压起重器和移动装置，所述液压起重器上下移动以将所述H梁 或所述刚性金属面板插入地中或从地中拔出，所述移动装置安放在所述 液压起重器下方并且使得所述牵拉机能移动。
15. 根据权利要求5所述的挡土结构的建立方法，其中，所述H梁、所述导轨和所述刚性金属面板通过螺旋起吊器或振动锤插入地中。
16. 根据权利要求11所述的挡土结构的建立方法，其中，所述H梁、 所述导轨和所述刚性金属面板通过牵拉机压入地中。
全文摘要
本发明涉及一种挡土结构及其建立方法。在该挡土结构中，多个H梁竖直安装在地下，并且在这些H梁之间插有多个面板，以使土地稳定并防止地下水流入，其中，该面板是刚性金属面板，该H梁沿着纵向方向设有导轨，以允许刚性金属面板插入。
文档编号E02D17/04GK101535572SQ200780041171
公开日2009年9月16日 申请日期2007年9月19日 优先权日2006年9月19日
发明者金成德 申请人:株式会社荣昌土建