一种用于控制基坑位移的支撑体系及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种用于控制基坑位移的支撑体系及施工方法，该体系包括：围护结构；横向支撑体系，包括沿所述基坑的高度方向依次水平设置的第一道至第N道混凝土横向支撑；所述第一道至第N道混凝土横向支撑均包括分布在同一平面上间隔排列的若干个预制支撑；加力装置，其两端分别与所述围护结构和所述预制支撑相连，能够通过控制系统对所述围护结构施加预应力。本发明专利技术通过沿基坑的高度方向依次水平设置第一道至第N道混凝土横向支撑，并在预制支撑与围护结构之间设置加力装置，利用加力装置的伸缩即可对围护结构施加预应力，从而可以主动控制围护结构的位移，本发明专利技术还具有结构稳定可靠，施工工期短，造价低等优点。造价低等优点。造价低等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种用于控制基坑位移的支撑体系及施工方法


[0001]本专利技术涉及基坑工程
，尤其涉及一种用于控制基坑位移的支撑体系及施工方法。

技术介绍

[0002]基坑开挖可能会对引起周边土体产生位移，进而影响周边建构(筑)物安全。现有的支撑系统的种类及存在的问题如下：
[0003]1、伺服式钢支撑体系，这种体系采用的是一个千斤顶连接一根钢支撑的方式，是一种长条形的结构，虽可以控制围护结构的位移，但是大面积基坑开挖的情况，钢支撑的跨度较大，容易出现失稳的情况，一旦失稳，会出现连锁失效反应，增加基坑的风险；此外，伺服式钢支撑体系由于其承载力较低，支撑水平及竖向间距较密，造价相对较高。
[0004]2、混凝土支撑体系，这种体系的稳定性较高，但是发生位移后无法采用措施进行补救，因此它无法主动控制围护结构的位移；此外，基坑开挖至指定高度至混凝土支撑形成并达到设计强度需较长周期，在此期间由于支撑未能及时施加，基坑底部土体产生流变致使基坑发生较大的位移。
[0005]综上所述，现有技术无法兼顾主动控制位移和体系稳定的优势，施工工期长，造价高。

技术实现思路

[0006]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种用于控制基坑位移的支撑体系及施工方法。
[0007]一种用于控制基坑位移的支撑体系，包括：
[0008]围护结构；
[0009]横向支撑体系，包括沿所述基坑的高度方向依次水平设置的第一道至第N道混凝土横向支撑；所述第一道至第N道混凝土横向支撑均包括分布在同一平面上间隔排列的若干个预制支撑；
[0010]加力装置，其两端分别与所述围护结构和所述预制支撑相连，能够通过控制系统对所述围护结构施加预应力。
[0011]在其中一个实施例中，所述预制支撑的外侧设置有钢筋笼，外周浇筑有混凝土层；
[0012]在其中一个实施例中，所述第一道至第N道混凝土横向支撑同一平面上的支撑可以全部为预制支撑或预制支撑与混凝土支撑的组合。
[0013]在其中一个实施例中，所述混凝土横向支撑可预埋加力装置，与所述预制支撑协同受力。
[0014]在其中一个实施例中，所述预制支撑是型钢、格构柱、钢管、混凝土、钢管混凝土中的一种或几种。
[0015]在其中一个实施例中，还包括：
[0016]多个支撑连接杆，分别水平设置在第二道至第N道混凝土横向支撑的底部中间位置处；
[0017]立柱单元，竖直地设置在所述基坑的内部，所述立柱单元包括立柱和立柱桩，所述立柱的顶部与所述第一道混凝土横向支撑相连接，所述立柱的中部分别依次与不同高度的所述支撑连接杆固定连接，所述立柱的底部穿设在所述立柱桩内，所述立柱桩固定在所述基坑的坑底。
[0018]在其中一个实施例中，水平相邻的两个预制支撑之间固定连接有八字型混凝土支撑，所述八字型混凝土支撑的中部与所述围护结构相连接。
[0019]在其中一个实施例中，所述八字型混凝土支撑的一端与所述围护结构之间设有楔块单元，所述楔块单元包括相互配合的上楔块和下楔块，所述上楔块的一侧与所述八字型混凝土支撑的一端相接触，所述下楔块的一侧与所述围护结构相接触。
[0020]在其中一个实施例中，所述加力装置包括：
[0021]千斤顶，包括相互连接的千斤顶本体和活络头，所述千斤顶本体的底部通过预埋件钢板和第一锚固钢筋与第一道至第N道混凝土横向支撑相连接，所述活络头通过千斤顶垫板和第二锚固钢筋与所述围护结构相连接；
[0022]控制系统，经油管与所述千斤顶相连接。
[0023]在其中一个实施例中，所述围护结构包括地下连续墙或排桩，所述排桩包括围檩和灌注桩本体，所述灌注桩本体位于所述围檩的外侧。
[0024]一种用于控制基坑位移的支撑体系的施工方法，包括以下步骤：
[0025]S1、定位并施工地下围护结构和立柱单元；
[0026]S2、开挖第一层土体并形成第一道混凝土横向支撑；
[0027]S3、待第一道混凝土横向支撑养护到设计强度时，于设置预制支撑区域开槽挖土至第二道混凝土横向支撑底部或将第二层土体整体开挖至第二道混凝土横向支撑底部的深度；
[0028]S4、安装预制支撑和加力装置，并对围护结构施加预应力；
[0029]S5、将所述预制支撑的外围设置钢筋笼并浇筑混凝土，或在所述预制支撑的一侧或两侧设有混凝土支撑，形成第二道混凝土横向支撑，待第二道混凝土横向支撑养护到设计强度时，根据设计要求逐级施加预应力；
[0030]S6、通过加力装置对围护结构施加向基坑外的横向推力，实现位移的主动控制；
[0031]S7、开挖第三层土体至第三道混凝土横向支撑底部的深度，重复步骤S3
‑
S6；
[0032]S8、开挖第N层土体至坑底，完成所有开挖。
[0033]在其中一个实施例中，所述步骤S2中，形成第一道混凝土横向支撑的方法包括：开挖第一层土体至第一道混凝土横向支撑底部的深度，架设混凝土支撑模板，放置钢筋笼，并与立柱单元焊接；浇筑混凝土，形成第一道混凝土横向支撑。
[0034]上述用于控制基坑位移的支撑体系及施工方法，通过沿基坑的高度方向依次水平设置第一道至第N道混凝土横向支撑，并在预制支撑与围护结构之间设置加力装置，利用加力装置的伸缩即可对围护结构施加预应力，从而可以主动控制围护结构的位移，本专利技术还具有结构稳定可靠，施工工期短，造价低等优点。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0036]图1是本专利技术实施例一的用于控制基坑位移的支撑体系的结构示意图；
[0037]图2是图1的立面剖视图；
[0038]图3是本专利技术的加力装置的结构示意图；
[0039]图4是本专利技术的加力装置的另一种分布状态图；
[0040]图5是本专利技术的楔块单元的结构示意图；
[0041]图6是本专利技术的混凝土横向支撑本体的第一种结构示意图；
[0042]图7是本专利技术的混凝土横向支撑本体的第二种结构示意图；
[0043]图8是本专利技术的第一道至第N道混凝土横向支撑开槽挖土的俯视图；
[0044]图9是本专利技术实施例二的用于控制基坑位移的支撑体系的结构示意图；
[0045]图10是图9的立面剖视图；
[0046]图11是本专利技术的围檩和注浆孔的位置示意图。
具体实施方式
[0047]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0048]需要说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于控制基坑位移的支撑体系，其特征在于，包括：围护结构；横向支撑体系，包括沿所述基坑的高度方向依次水平设置的第一道至第N道混凝土横向支撑；所述第一道至第N道混凝土横向支撑均包括分布在同一平面上间隔排列的若干个预制支撑；加力装置，其两端分别与所述围护结构和所述预制支撑相连，能够通过控制系统对所述围护结构施加预应力。2.如权利要求1所述的用于控制基坑位移的支撑体系，其特征在于，所述预制支撑的外侧设置有钢筋笼，外周浇筑有混凝土层。3.如权利要求1所述的用于控制基坑位移的支撑体系，其特征在于，所述第一道至第N道混凝土横向支撑同一平面上的支撑可以全部为预制支撑或预制支撑与混凝土支撑的组合。4.如权利要求3所述的用于控制基坑位移的支撑体系，其特征在于，所述混凝土横向支撑可预埋加力装置，与所述预制支撑协同受力。5.如权利要求1所述的用于控制基坑位移的支撑体系，其特征在于，所述预制支撑是型钢、格构柱、钢管、混凝土、钢管混凝土中的一种或几种。6.如权利要求2所述的用于控制基坑位移的支撑体系，其特征在于，还包括：多个支撑连接杆，分别水平设置在第二道至第N道混凝土横向支撑的底部中间位置处；立柱单元，竖直地设置在所述基坑的内部，所述立柱单元包括立柱和立柱桩，所述立柱的顶部与所述第一道混凝土横向支撑相连接，所述立柱的中部分别依次与不同高度的所述支撑连接杆固定连接，所述立柱的底部穿设在所述立柱桩内，所述立柱桩固定在所述基坑的坑底。7.如权利要求4所述的用于控制基坑位移的支撑体系，其特征在于，水平相邻的两个预制支撑之间固定连接有八字型混凝土支撑，所述八字型混凝土支撑的中部与所述围护结构相连接。8.如权利要求6所述的用于控制基坑位移的支撑体系，其特征在于，所述八字型混凝土支撑的一端与所述围护结构之间设有楔块单元，所述楔块单元包括相互配合的上楔块和下楔块，所述上楔块的一侧与所述八字型混凝土支撑的一端相接触，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏建华，尹骥，鹿存亮，俞海洲，张启瑞，李想，卫佳琦，徐司慧，刘胤，
申请(专利权)人：上海勘察设计研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：