用于横跨放坡结构的基坑柔性管线架空结构的制作方法

本实用新型涉及基坑支护施工的管线架空领域，是一种用于横跨放坡结构的基坑柔性管线架空结构。

背景技术：

随着工程建设的快速发展，地下空间大规模开发已成为一种趋势。尤其近些年国家大力推进的综合管廊建设，是大规模地下空间开发的直接体现。大规模的地下空间开发，就产生了基坑工程，避免不了要进行土方开挖、基坑支护及降水等工作。基坑工程按施工工艺大体可分为放坡开挖及支护开挖两大类，其中放坡开挖是最简单、最经济的方法，在条件具备时一般都会优先选用；但目前基坑工程大多是在市内修建，基坑深度深且场地受建筑红线控制影响基本都较小，不具备放坡开挖条件，只能选择支护开挖，支护型式主要选择排桩、地下连续墙、水泥土墙、逆作拱墙、土钉墙、原状土放坡或采用上述型式的组合。

一般来讲，基坑工程施工时，基坑开挖区域内地下管线如上水管、电缆等，一般采取移位、架空等处理措施。关于管线架空结构，对于有内支撑的基坑工程，其管线架空可利用已有的内支撑进行；对于没有内支撑的基坑工程，则需专门设置架空结构。尤其是施工位于郊区的、深埋地下的、类似于管廊的线路工程时，由于普遍具有放坡开挖施工的条件，且线路普遍较长，若采用管线移位方式处理，移位长度较管线原长度长十倍甚至更长，费用很高，因此设置一种横跨基坑的管线架空结构就十分有必要。

技术实现要素：

为了解决管线横跨基坑工程的问题，本实用新型提供了一种用于横跨放坡结构的基坑柔性管线架空结构，该架空结构施工方便、无需养护，可以节约工期和材料成本。

本实用新型提供的技术方案：所述一种用于横跨放坡结构的基坑柔性管线架空结构，其特征在于：所述架空结构包括设置在地下建筑物两侧或者基坑两侧放坡结构坡脚底的左、右支撑柱、对称在基坑两侧放坡结构顶面的左、右锚碇和连接在左、右锚碇之间的吊线，左、右支撑柱设置在对应待支撑管线下方的位置，左、右锚碇设置在待支撑管线的分布沿线上，所述吊线将左、右锚碇和左、右支撑柱连接并拉紧后两端固定在左、右锚碇上，在吊线上设置有多个管线固定件。

本实用新型较优的技术方案：在地下建筑物两侧或者基坑两侧放坡结构坡脚底对应待支撑管线的位置分别设置支撑柱安装孔，每个支撑柱安装孔的孔深大于土方开挖深度至少2米，所述左、右支撑柱下端插入对应侧的支撑柱安装孔内，并通过碎石回填层或中粗砂回填层固定。

本实用新型较优的技术方案：所述左、右支撑柱均是由三根或四根纵向钢管通过多根横向钢筋焊接而成的截面为三角形或四边形的支撑结构，在每根支撑柱的顶部设置有U型管架；每根支撑柱的长度大于管线距坑底深度不小于2米。

本实用新型较优的技术方案：所述左、右锚碇均为体积0.4～1.0m³砖砌或混凝土预制结构，预埋在基坑顶面，在其表面设置有吊耳，所述吊线的两端分别固定在左、右锚碇的吊耳上。

本实用新型较优的技术方案：所述的吊线采用镀锌钢绞线，管线固定件为吊环或钢丝绳，当管线固定件为吊环时，多个吊环等距分布。

本实用新型较优的技术方案：所述左、右支撑柱伸入支撑柱安装孔内的部分下端3m的位置通过碎石回填层或中粗砂回填层固定，上部回填原状土。

本实用新型较优的技术方案：所述支撑柱安装孔是利用降水井施工方式或者成桩设备施工而成的孔洞，其孔径为600mm～800mm。

本实用新型较优的技术方案：所述支撑柱的截面为等腰三角形或正方形，当截面等腰三角形时，每根横向钢筋的长度不大于400mm；当截面为正方形时，每根横向钢筋的长度不大于350mm；所述支撑柱每个面的多根横向钢筋等距设置，其中一面的多根横向钢筋之间的间距为300mm，其它面的多根横向钢筋之间的间距为600mm。

该结构支承结构柱在管线将要横跨的地下建(构)筑物的两侧各设置一个，与地下建(构)筑物轴线对称，一般可设置在放坡坡脚，不影响地下建(构)筑物施工。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型利用基坑施工期间现场现有的施工设备及材料，在土方开挖前布置完成，对后续的土方开挖、结构施工影响小，施工方便、简单、快捷；

(2)本实用新型的支撑杆是采用纵向钢管和横向钢筋焊接固定而成的截面为方形或者等边三角形的柱体结构，类似于格构柱状，其成本低廉，制成方便，材料成本低，在其顶部设置U型管架，可以用于放置柔性管线；

(3)本实用新型的支撑柱安装可以利用现场的降水井或者成桩设备成孔，施工方便，且支撑柱底部采用碎石或者中粗砂回填密实，确保其稳定性；

(4)本实用新型的支撑结构还包括混凝土锚碇和吊线，通过吊线把混凝土锚碇和支撑杆连接，然后方便管线悬挂，避免柔性管线下垂，能够很好的对柔性管线进行支撑。

本实用新型该结构简单，施工方便，利用施工现场已有的设备、材料就可完成；实施便捷，因为没有养护等需要，对工期无影响；使用期间对后续的土方开挖、基坑支护、结构施工及土方回填基本无影响。相较于管线改线的处理方法，对于横跨于线路型的大开挖基坑，仅材料费用就可节约费用达80％-90％，甚至更多，具有较好的经济效益。

附图说明

图1为是本实用新型的平面结构示意图；

图2是图1中AA剖面图；

图3是本实用新型中锚碇的结构示意图；

图4是方形支撑柱的俯视图；

图5是图4中a面示意图；

图6是图4中b面示意图；

图7是图4中c面示意图。

图8是三角形支撑柱的俯视图；

图9是图8中a面示意图；

图10是图8中b面示意图。

图中：1、2—左、右支撑柱，1-1—纵向钢管，1-2—横向钢筋，1-3—U 型管架，3、4—左、右锚碇，5—地下建(构)筑物两侧，6—放坡结构，7 —吊线，7-1—管线固定件，8—待支撑管线，9—支撑柱安装孔，10—碎石回填层或中粗砂回填层，11—吊耳，12—施工作业平台。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。如图1和图2所示的一种用于横跨放坡结构的基坑柔性管线架空结构，其特征在于：所述架空结构包括设置在地下建(构)筑物5两侧或者基坑两侧放坡结构6坡脚底的左、右支撑柱1、2、对称在基坑两侧放坡结构6顶面的左、右锚碇3、4和连接在左、右锚碇3、4之间的吊线7，左、右支撑柱1、2设置在对应待支撑管线8下方的位置，左、右锚碇3、4设置在待支撑管线8的分布沿线上，所述吊线7将左、右锚碇3、4和左、右支撑柱1、2连接并拉紧后两端固定在左、右锚碇3、4上，在吊线7上设置有多个管线固定件7-1，所述的吊线4采用镀锌钢绞线，管线固定件7-1为吊环或钢丝绳，当管线固定件7-1 为吊环时，多个吊环等距分布。

为了使支撑柱安装稳固，如图2所示，在地下建(构)筑物5两侧或者基坑两侧放坡结构6坡脚底对应待支撑管线8的位置分别设置支撑柱安装孔9，所述支撑柱安装孔9是利用降水井施工方式或者成桩设备施工而成的孔洞，其孔径为600mm～800mm，每个支撑柱安装孔9的孔深大于土方开挖深度至少2米，所述左、右支撑柱1、2下端插入对应侧的支撑柱安装孔9内，并通过碎石回填层或中粗砂回填层10固定。为节约材料和便于施工，左、右支撑柱1、2插入支撑柱安装孔9下端3m的位置通过碎石回填层或中粗砂回填层10固定，上部填充原状土，确保土方开挖之后，其底部的碎石回填层或中粗砂回填层10高于土方开挖底面。

如图3所示，所述左、右锚碇3、4均为体积0.4～1.0m³砖砌或混凝土预制结构，预埋在基坑顶面，在其表面设置有吊耳11，所述吊线7的两端分别固定在左、右锚碇3、4的吊耳11上。

如图4至图10所示，所述左、右支撑柱1、2均是由三根或四根纵向钢管1-1通过多根横向钢筋1-2焊接而成的截面为三角形或四边形的支撑结构，在每根支撑柱的顶部设置有U型管架1-3；每根支撑柱的长度大于管线距坑底深度不小于2米。如图4至7所示，当支撑柱是由四根纵向钢管 1-1和多根多根横向钢筋1-2焊接而成时，其截面为正方形，每根横向钢筋 1-2的长度不大于350mm；如图8至图10所示，当支撑柱是由三根纵向钢管1-1和多根多根横向钢筋1-2焊接而成时，其截面为等腰三角形，每根横向钢筋1-2的长度不大于400mm。所示支撑柱每个面上的横向钢筋1-2均等距设置，且其中一个面的多根横向钢筋1-2之间的间距较密集，其间距为300mm，可以作为爬梯，其其它面的多根横向钢筋1-2之间的间距为 600mm。

本实用新型中的所述用于横跨放坡结构的基坑柔性管线架空结构，其具体施工步骤如下：

(1)制作左、右支撑柱1、2，两根支撑柱均采用纵向用钢管制作，横向用钢筋焊接固定，制作成方形时，边长不大于350mm，制作成等边三角形时，边长不大于400mm，长度较管线距坑底深度长不小于2米，且要满足管线下部净空需求；

(2)制作左、右锚锭3、4，锚锭体积约0.4～1.0m³，可用砖砌或者混凝土预制，表面设置一个吊耳11；

(3)利用降水井或者成桩设备在原始地面施工支撑柱安装孔，安装孔平面位置在地下建(构)筑物5的两侧或者基坑两侧放坡结构6的底部，孔径不小于600mm，不宜大于800mm，孔深较土方开挖深度深不小于2米；

(4)在孔洞中放入左、右支撑柱1、2，底部3米用碎石或者中粗砂回填密实，上部用原状土回填密实；

(5)在基坑顶部两侧埋置锚锭，并用镀锌钢绞线将左、右锚锭3、4、左、右支撑柱1、2连接，形成管线横跨基坑的吊线7；

(6)将待支撑管线8用吊环或者铁丝缠绕固定在吊线7上，此时即可进行土方开挖、基坑支护施工；

(7)土方开挖、基坑支护施工伊始，架空管线下部净空不满足机械移动需求，此时可从管线左右两侧移动绕行；随着土方开挖、基坑支护施工的进行，架空管线下部净空满足机械移动需求时，可从管线下部移动通行；

(8)地下建(构)筑物施工完成后，土方回填施工伊始，架空管线下部净空满足机械移动需求，可从管线下部移动通行；随着土方回填施工的进行，架空管线下部净空不满足机械移动需求时，可从管线左右两侧移动绕行；

(9)土方回填至管线位置，再将管线拆除；对于需要原位恢复的管线，割除影响管线恢复的支承结构，撤除锚锭及吊线，将管线原位恢复后，继续土方回填施工至原地面；

本发明在某深埋地下管廊施工中成功运用，该深埋地下管廊长约1100 米，宽12米，结构顶距地面10米，由于条件具备，采用放坡开挖的基坑支护型式，基坑顶宽约50米；有两根高压电缆横跨该基坑，若进行移位，仅材料费用就达6万余元，后续对移位线路的维护费用更高，采用本发明的架空结构成功的进行了原位架空，对后续的土方开挖、基坑支护、结构施工及土方回填基本无影响，且节约费用80％多。实际使用过程中，可根据具体条件实现不同的使用工况。