专利名称：一种地下连续墙的基坑支护结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基坑支护结构型式，具体地说就是由二个钢板柱接头和钢板柱接头之间的单元槽段组成、一字形排列的一种地下连续墙(以下简称为地连墙)的基坑支护结构型式。
背景技术：
为了保证基坑的顺利施工及周边地下设施、建筑物的安全，通常在基坑与基坑侧壁间设置支护结构，基坑支护结构有多种形式。地连墙是一种基坑支护结构，目前在基坑工程中得到越来越多的应用，因为地连墙不仅能完成基坑支护结构的传统功能——作为挡土结构阻止基坑侧壁外的土向基坑内移动，作为止水帷幕防止基坑侧壁外的水流入基坑，而且地连墙可以作为建筑物外墙，承载竖向力。地连墙由单元槽段、单元槽段之间的接头组成。地连墙施工时，先用成槽机，采用泥浆护壁，开挖出具有一定深度和宽度的单元槽段，在单元槽段内放置钢筋笼，然后浇筑混凝土，用接头将若干个由钢筋笼和混凝土组成的单元槽段连接成水平延伸、连续的地连墙。随着城市建设的发展，基坑的深度越来越大，导致作为基坑支护结构之一的地连墙的深度也越来越大，有的地连墙的深度已超过了 60m。地连墙深度的增加会引起以下的问题:(1)引起钢筋笼深度的增加，而钢筋笼深度的增加会引起钢筋材料成本的增加；(2)钢筋笼深度的增加引起钢筋笼重量的增加，从而增加了往单元槽段内吊放钢筋笼的成本和危险性；(3)钢筋笼深度的增加，单元槽段两槽壁的深度也相应增加，下放钢筋笼时发生因单元槽段两槽壁的不平导致钢筋笼无法下放的可能性也增加，不仅会减缓施工速度，而且会加大施工成本。为了保证基坑本身、基坑周边地下设施和地面建筑物的安全，降低地连墙材料和吊放钢筋笼的成本，加快施工速度，降低施工成本，急需能解决上述三个问题的一种地连墙的基坑支护结构，但目前尚无能解决前面提到的三个问题的一种地连墙的基坑支护结构。
实用新型内容本实用新型的目的旨在克服随着地连墙深度的越来越大引起的地连墙材料成本的增加、吊放钢筋笼成本的增加、施工速度的减缓、施工成本的增加，从而提供了一种由二个钢板柱接头和钢板柱接头之间的单元槽段组成、一字形排列、能解决前面提到的三个问题的一种地连墙的基坑支护结构型式。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现:一种地下连续墙的基坑支护结构，其特征在于该基坑支护结构由工字形型钢的翼板1、钢板柱2、地连墙设计深度3、延长部分4、圆孔5、钻孔6、单元槽段7、护墙8、木楔子9、槽钢10、接头箱11所构成，其中工字形型钢有四块翼板1，将两块型钢内侧的上下两块翼板I对接后焊接制成钢板柱2，钢板柱2的长度等于地连墙深度3加上延长部分4的长度，将钢板柱2延长部分4的左边、右边各二块翼板I切割掉，在余下钢板柱中央呈四方形的钢板上各钻一个圆孔5，在单元槽段7的两端底部分别钻孔6，将上述切割翼板的两根钢板柱2的延长部分4分别插入钻孔6中，并向钻孔6中浇灌混凝土，单元槽段7的两侧面为护墙8，在两侧面的护墙8与两端的二根钢板柱2之间的空隙分别用四块木楔子9楔紧，用两根槽钢10的两端分别搭接在单元槽段7两端的两根钢板柱2上，把两个接头箱11分别放置在两根钢板柱2外侧的两块翼板I之间，将钢筋笼12从两根槽钢10之间放入单元槽段7中，两根钢板柱2和单元槽段7均为钢筋混凝土结构，当混凝土固结后将木楔子9、槽钢10和接头箱11取出，第一个单元槽段7内的地下连续墙的基坑支护结构制成，按上述相同的部件结构连结再制成第二单元槽段7的地下连续墙的基坑支护结构。所述的基坑支护结构，其特征在于所述的槽钢10的两端分别焊接一块小钢片，两端的小钢片盖在钢板柱2的顶部。实现本实用新型的施工步骤如下:1、平整场地，清除地上障碍物和地下管线，保持场地平整；2、在场地上把一块工字形型钢的右侧两块翼板I与另一块工字形型钢的左侧两块翼板I焊接起来，制成钢板柱2，并使钢板柱2的长度等于地连墙设计深度3+延长部分4 ；3、割掉钢板柱2中延长部分4左边、右边各二块翼板I ;4、在延长部分4四个侧面的下端，用电动凿孔机各开一个直径0.3m的圆孔5 ；5、用挖掘机在设计单元槽段7的场地上挖掘出长方体形状的单元槽段7，单元槽段7的深度l_2m，单元槽段7的延伸方向平行于地连墙的延伸方向，单元槽段7的两侧分别施工用混凝土充填包裹绑扎起来的钢筋组成的护墙8，护墙8的作用是防止浅层场地砂土向单元槽段7的移动，护墙8的长度为单元槽段7的长度+单元槽段7两端两根钢板柱2的宽度，护墙8的深度l-2m，护墙8的宽度0.1-0.25m,护墙8的外侧紧贴场地砂土 ；6、把成槽机移至单元槽段7的中间，顺着护墙8向下挖，从场地面开始计算，成槽机的开挖深度至地连墙的设计深度3 ；7、把旋挖机移至单元槽段7的左侧，旋挖机钻头伸入到地连墙设计深度3，旋钻，开钻钻孔6，钻孔6直径>钢板柱2对角线长度，钻孔6的深度等于钢板柱延长部分4 ；8、把旋挖机移至单元槽段7的右侧，旋挖机钻头伸入到地连墙设计深度3，旋钻，开钻钻孔6，钻孔6直径>钢板柱2对角线长度，钻孔6的深度等于钢板柱延长部分4 ；9、用吊车把钢板柱2吊入单元槽段7左右两侧的钻孔6中；10、用木楔子9将钢板柱2与护墙8楔紧；11、用槽钢10将单元槽段7两端钢板柱2对顶嵌拉，槽钢10的两端焊接的钢片盖在钢板柱2上；12、往钢板柱2内灌注混凝土，则混凝土通过圆孔5流到钻孔6与延长部分4之间的空隙中，灌注到混凝土顶面至延长部分4顶为止，这样把钢板柱2的底部固定；13、等钻孔6与延长部分4之间空隙中的混凝土初凝后，往钢板柱2内灌注混凝土至场地面；14、用吊车沿单元槽段7两槽钢10之间的空间，把钢筋笼12下放到地连墙设计深度3，并使钢筋笼12 二端形状缩小部分卡在钢板柱的两块翼板I之间；15、用吊车吊接头箱11放到钢板柱2外侧与场地土、二块翼板I之间的空隙中，保证接头箱11顶部为场地面，防止单元槽段7向外移动；16、用混凝土充填包裹钢筋笼12、钢筋笼12和钢板柱2之间的空隙，并使混凝土顶至场地面；17、用人工去掉木楔子9、槽钢10，用吊车去掉单元槽段7左右两侧钢板柱2外侧与场地土之间的接头箱11，把接头箱放到场地上，用场地砂土填满木楔子9、两根槽钢10、、接头箱11留下的空间。实用新型有益效果1、钢板柱的内部用混凝土充填，增加了钢板柱的刚度。物体刚度大，则物体不易弯曲。因此，减少了通过混凝土与钢板柱连接起来、单元槽段内钢筋笼的长度，一般比常规地连墙的钢筋笼的长度减小三分之一至二分之一。钢筋笼长度的减少，可降低地连墙的材料成本。2、钢筋笼长度的减小，减少了钢筋笼的重量，从而降低了往单元槽段内吊放钢筋笼的成本。3、钢筋笼长度的减少，单元槽段的槽壁深度也减少，下放钢筋笼时发生因单元槽段两槽壁的不平导致钢筋笼无法下放的可能性也降低，不仅能加快施工速度，而且能降低施工成本。
图1为工字形型钢俯视图图2为工字形型钢主视图图3为钢板柱俯视图图4为钢板柱全景图图5为延长部分放入钻孔后延长部分顶与钻孔俯视图图6为槽钢全景图图7为灌注混凝土前支护结构组成部分俯视图图8为灌注混凝土后支护结构组成部分俯视图图9为灌注混凝土后支护结构组成部分主视图附图标记:1一翼板；2—钢板柱；3—地连墙设计深度；4一延长部分；5—圆孔；6—钻孔；7—单元槽段；8—护墙；9一木楔子；10—槽钢；11 一接头箱；12_钢筋笼。
具体实施方式
实施例1江苏省南京市河西某基坑深12m，基坑一边长7m。场地面至地面以下4m为粉质粘土，4m以下为粉土，地面以下1.5m为地下水面。基坑侧壁外IOm为南京地铁2号线。为了保证地铁2号线的绝对安全，必须阻止基坑外的水和土流入基坑内，同时为了减少建设投资，业主决定在基坑与基坑侧壁之间设置地连墙，以发挥地连墙的多功能作用一挡土、止水、作为建筑物的外墙承载竖向力。地连墙长度7m、深度12m、宽度lm，由一个单元槽段7和二个钢板柱2接头组成，单元槽段7长度6m、深度12m、宽度lm，每个钢板柱2由12m地连墙设计深度3和12m的延长部分4组成，钢板柱2平行地连墙延伸方向的长度为0.5m，钢板柱2垂直地连墙延伸方向的宽度为0.9m，则一种地下连续墙的基坑支护结构如下。采用马鞍山钢铁股份有限公司生产的工字形型钢，每块工字形型钢的长度为12m，左右各有二块翼板，工字形型宽度即“工”字中“竖”线头至末0.9m，每块翼板I沿地连墙延伸方向的长度为0.25m，“工”字中“竖”线左右两块翼板I最外端之间的距离是0.5m，在场地上把第一块工字形型钢的底面与第二块工字形型钢的顶面焊接起来，用同样方法把第三块工字形型钢与第四块工字形型钢焊接起来，从而构成二块长度24m的工字形型钢，最后在场地上面把二块长度24m的工字形型钢的右侧两块翼板I与另一块长度24m的工字形型钢的左侧两块翼板I焊接起来，构成长度24m的钢板柱2，则钢板柱2的长度等于12m的地连墙设计深度3+12m的延长部分4，钢板柱2平行地连墙延伸方向的长度是0.5m,垂直地连墙延伸方向的宽度是0.9m;割掉钢板柱2中延长部分4左边、右边各二块翼板I ;在延长部分4的四个侧面的下端、距钢板柱2底面Im处，用58J电动凿孔机各开一个直径0.3m的圆孔5 ;用HB205-1挖掘机挖掘出长方体形状的单元槽段7，单元槽段7的深度lm，宽度1.4m,长度7m，单元槽段7的延伸方向平行于地连墙的延伸方向，在平行地连墙延伸方向、单元槽段7的两侧分别为钢筋混凝土的护墙8，护墙8的长度为7m，深度lm，护墙8的宽度0.2m,护墙8的外侧紧贴场地砂土 ；把SG35成槽机顺着护墙8向下挖，此时单元槽段7长度7m，宽度lm，开挖深度至地连墙的设计深度12米；用ZR100A旋挖机在单元槽段7两侧，分别钻孔6直径1.1m,钻孔6的深度12m等于12m的延长部分4 ;用QY25E吊车把钢板柱2吊入单元槽段7左右两侧的钻孔6中；用木楔子9将钢板柱2与护墙8之间楔紧；再用宽度0.05m的槽钢10将单元槽段7两端的钢板柱2对顶嵌拉，槽钢10两端焊接的小钢片盖在钢板柱2上，两根槽钢10之间的距离为0.9m;往钢板柱2内灌注混凝土，则混凝土通过直径0.3m的圆孔5流到钻孔6与延长部分4之间的空隙中，灌注的混凝土至延长部分4顶为止，这样把钢板柱2的底部固定；待混凝土初凝后，再往钢板柱2内灌注混凝土至场地面；在两根槽钢10之间的空间，把长度6m、宽度0.9m、深度12m的钢筋笼下放到地连墙设计深度3，其中钢筋笼二端形状缩小部分的长度为0.20m、宽度小于0.7m，使钢筋笼二端形状缩小部分卡在两块翼板I之间；将接头箱11放置在钢板柱2外侧的二块翼板I之间的空隙中；用混凝土充填包裹钢筋笼、钢筋笼二端形状缩小部分卡在钢板柱的两块翼板I之间后形成的空隙，并使混凝土顶至场地面；当混凝土固结后，用人工去掉木楔子9、槽钢10、接头箱11，制成第一个单元槽段7内地下连续墙的基坑支护结构，按上述相同的部件连接方式再制成第二单元槽段内的地下连续墙的基坑支护结构。实施例2江苏省南京市中山路某基坑深12m，基坑一边长7m。场地面至地面以下4m为粘土，4m以下为砂土,地面以下Im为地下水面。基坑侧壁外5m为南京地铁I号线和南京市交通枢纽中山路。为了保证地铁I号线和交通枢纽中山路的绝对安全，必须阻止基坑外的水和土流入基坑内，同时为了减少建设投资，业主决定在基坑与基坑侧壁之间设置地连墙，以发挥地连墙的多功能作用——挡土、止水、作为建筑物外墙承载竖向力。地连墙长度7m、深度12m、宽度lm，由一个单元槽段7和二个钢板柱2接头组成，单元槽段7长度6m、深度12m、宽度lm，每个钢板柱2由12m地连墙设计深度和18m的延长部分4组成，钢板柱2平行地连墙延伸方向的长度0.5m，钢板柱2垂直地连墙延伸方向的宽度0.9m，则一种地下连续墙的基坑支护结构的施工步骤如下。[0047]1、平整场地，清除地上障碍物和地下管线，保持场地平整；2、采用马鞍山钢铁股份有限公司生产的工字形型钢，每块工字形型钢长度12m左右各有二块翼板，工字形型钢宽度即“工”字中“竖”线头至末0.9m，每块翼板I沿地连墙延伸方向的长度0.25m，“工”字中“竖”线左右两块翼板I最外端之间的距离是0.5m，把一块工字形型钢平分锯成二块长度6m的工字形型钢，然后分别与另外二块工字形型钢对接后焊接起来，分别制成二块长度30m的工字形型钢，在场地上把一块长度30m的工字形型钢的右侧两块翼板I与另一块长度30m的工字形型钢的左侧两块翼板I焊接起来，制成长度30m的钢板柱2，则钢板柱2的长度等于12m的地连墙设计深度3+18m的延长部分4，钢板柱2平行地连墙延伸方向的长度是0.5m，垂直地连墙延伸方向的宽度是0.9m ；3、割掉钢板柱2中延长部分4左边、右边各二块翼板I ;4、在延长部分4的四个侧面的下端、距钢板柱2底面Im处，用58J电动凿孔机各开一个直径0.3m的圆孔5 ;5、用HB205-1挖掘机在设计单元槽段7的场地上挖掘出长方体形状的单元槽段7，单元槽段7的深度lm，宽度1.4m，长度7m，单元槽段7的延伸方向平行于地连墙的延伸方向，在平行地连墙延伸方向、单元槽段7的两侧分别施工用混凝土充填包裹绑扎起来的钢筋组成的护墙8，护墙8的作用是防止浅层场地砂土向单元槽段7的移动，护墙8的长度为单元槽段7的长度+单元槽段7两端两根钢板柱2的长度，即护墙8的长度为7m，护墙8的深度lm，护墙8的宽 度0.2m,护墙8的外侧紧贴场地砂土 ；6、把SG35成槽机移至单元槽段7的中间，顺着护墙8向下挖，此时单元槽段7长度7m，宽度lm，SG35成槽机的开挖深度至地连墙的设计深度3 ；7、把ZR100A旋挖机移至单元槽段7左侧，ZR100A旋挖机钻头伸入到地连墙设计深度3，旋钻，开钻钻孔6，钻孔6直径1.1m,钻孔6直径 > 钢板柱2对角线长度■n/0.92 +0.52 =UBm,钻孔6的深度12m等于12m的延长部分4 ；8、把ZR100A旋挖机移至单元槽段7右侧，ZR100A旋挖机钻头伸入到地连墙设计深度3，旋钻，开钻钻孔6，钻孔6直径1.1m,钻孔6直径 > 钢板柱2对角线长度n/0.92 +0.52 =l.03m,钻孔6的深度12m等于钢板柱2中12m的延长部分4 ；9、用QY25E吊车把钢板柱2吊入单元槽段7左右两侧的钻孔6中；10、用木楔子9将钢板柱2与护墙8楔紧；11、用宽度0.05m的槽钢10将单元槽段7两端钢板柱2对顶嵌拉，槽钢10的两端小钢片盖在钢板柱2上，两根槽钢10之间的距离为0.9m。12、往钢板柱2内灌注混凝土，则混凝土通过直径0.3m的圆孔5流到钻孔6与延长部分4之间的空隙中，灌注到混凝土顶面至延长部分4顶为止，这样把钢板柱2的底部固定;13、等钻孔6与延长部分4之间空隙中的混凝土初凝后，往钢板柱2内灌注混凝土至场地面；14、用QY25E吊车沿两根槽钢10之间的空间，把长度6m、宽度0.9m、深度12m的钢筋笼下放到地连墙设计深度3，其中钢筋笼二端形状缩小部分的长度小于0.25m、宽度小于
0.9m，使钢筋笼二端形状缩小部分卡在两块翼板I之间；15、用QY25E吊车吊接头箱11放到钢板柱2外侧与场地土、二块翼板I之间的空隙中，保证接头箱11顶部为场地面，防止单元槽段7向单元槽段7外移动；16、用混凝土充填包裹钢筋笼、钢筋笼二端形状缩小部分卡在两块翼板I之间后形成的空隙，并使混凝土顶至场地面；17、用人工去掉木楔子9、槽钢10，用吊车去掉单元槽段7左右两侧钢板柱2外侧与场地土之间的接头箱11，把接头箱11放到场地上，用场地砂土填满木楔子9、两根槽钢10、、接头箱11留下的空间。
权利要求1.一种地下连续墙的基坑支护结构，其特征在于该基坑支护结构由工字形型钢的翼板(I)、钢板柱(2)、地连墙设计深度(3)、延长部分(4)、圆孔(5)、钻孔(6)、单元槽段(7)、护墙(8)、木楔子(9)、槽钢(10)、接头箱(11)所构成，其中工字形型钢有四块翼板(1)，将两块型钢内侧的上下两块翼板(I)对接后焊接制成钢板柱(2)，钢板柱(2)的长度等于地连墙深度(3)加上延长部分(4)的长度，单元槽段(7)的两侧面为护墙(8)，在两侧面的护墙(8)与两端的二根钢板柱(2)之间的空隙分别用四块木楔子(9)楔紧，用两根槽钢(10)的两端分别搭接在单元槽段(7)两端的两根钢板柱(2)上，把两个接头箱(11)分别放置在两根钢板柱(2 )外侧的两块翼板(I)之间，将钢筋笼(12)从两根槽钢(10 )之间放入单元槽段(7 )中，两根钢板柱(2)和单元槽段(7)均为钢筋混凝土结构。
2.根据权利要求1所述的基坑支护结构，其特征在于所述的槽钢(10)的两端分别焊接一块钢片，两端的钢片盖在钢板柱(2)的顶部。
专利摘要一种地下连续墙的基坑支护结构，由两块工字形型钢的翼板焊接成的钢板柱，其长度为地连墙设计深度加延长部分长度，单元槽段两侧为护墙，钢板柱与护墙间用木楔子楔紧，两根槽钢两端盖在钢板柱上，钢筋龙放置在单元槽段内，两个接头箱分别安放在两个钢板柱外侧的两片翼板之间，钢板柱及单元槽段均为钢筋混凝土结构。
文档编号E02D17/04GK202945609SQ20122036080
公开日2013年5月22日 申请日期2012年7月25日 优先权日2012年7月25日
发明者赵超, 丁存根, 丁晓红, 肖大祥, 徐方敏, 周健华, 苏阳, 胡林, 杨海兵 申请人:江苏华东地质建设集团有限公司, 江苏华都建设有限公司, 江苏华东建设基础工程有限公司