基坑支護結構的制作方法

本實用新型涉及建筑工程技術領域，尤其涉及一種當錨索支護型式無法滿足基坑支護時使用的，且尤其適合于基坑周邊、及臨近地鐵或存在對位移、沉降要求比較嚴格的建筑物上使用的基坑支護結構。

背景技術：

現有技術中，在進行基坑的開挖支護中，基坑支護的設計直接影響到工程的質量、安全、效率及成本。而現有的支撐系統主要為現澆鋼筋混凝土支撐和鋼支撐，現澆鋼筋混凝土支撐剛度高、變形小、安全可靠，但其主要缺點在于施工工期長、拆除困難、材料無法多次重復使用，且當基坑面積較大時，混凝土支撐僅能利用轉角位置兩個方向上的支護樁作為混凝土支撐的支座，導致了混凝土支撐僅適合支撐基坑的4個角部位置，而無法進行基坑中部的支護。

而鋼支撐具有安裝后可拆卸，可重復利用的優點，符合標準化和機械化的發展方向，鋼支撐雖然強度較大但也存在剛度較小易失穩的缺陷，由于鋼支撐易失穩，在基坑的支護中經常使用于開挖形狀成狹窄及長條樁的基坑，這種方式由于僅在地面位置設置水平鋼管支撐一道，一般開挖深度僅能達到5m左右，另外一種鋼管斜支撐的方式為：首先完成支護樁的圍護，然后在基坑內側放坡開挖，當開挖至基坑底部時即施工放坡邊線外的建筑主體，當底板結構完成后在底板處做鋼管斜撐支座，然后安裝鋼管斜撐，最后開挖斜撐位置放坡時預留的土臺(該做法在專利《深厚淤泥質軟土地區的基坑圍護結構》(申請號201420422377.1)中有描述)，該支護形式也適用于開挖深度淺的基坑，且由于鋼管撐的底座在建筑結構的底板上，導致了施工工期長，當基坑側壁承受較大土壓力時會帶動建筑底板的位移。考慮到以上支護方法存在的缺陷，并結合當施工現場開挖深度大，支護邊界區域的下方存在較厚淤泥質土層時，目前單一的鋼筋混凝土支撐或鋼支撐支護方法均不能有效的滿足施工。為有效的解決以上問題，更好的適應現階段深基坑建筑物建設的需求，急需一種高效可行的支護機構。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于克服現有技術的不足，適應現實需要，提供一種適合于基坑周邊、及臨近地鐵或存在對位移、沉降要求比較嚴格的建筑物上使用的基坑支護結構， 以解決在地質條件復雜、基坑面積大、基坑深度大時傳統施工方法無法進行施工的的技術問題。

為了實現本實用新型的目的，本實用新型所采用的技術方案為：

設計一種基坑支護結構，包括基坑；還包括支撐機構，所述支撐機構包括與所述基坑內側壁緊貼設置的支護樁、設置于基坑底面上的第一灌注樁，還包括斜支撐件；所述第一灌注樁的中下部插入至所述基坑底面內，所述斜支撐件的兩端分別與所述支護樁的頂部、第一灌注樁的頂部連接，且所述斜支撐件與所述基坑的內側壁、基坑底面構成三角形結構；還包括斜拉錨索件，所述斜拉錨索件埋設于所述斜支撐件下方的基坑底面內，且該斜拉錨索件的外端部還與所述第一灌注樁的頂部連接。

優選的，在所述支護樁的中上部側壁上還設有腰梁，并在所述第一灌注樁的頂端還設有冠梁，在所述腰梁的左下方及冠梁的右上方分別設置有腰梁斜切面、冠梁斜切面，所述腰梁斜切面、冠梁斜切面相向設置，且所述斜支撐件的兩端分別與所述腰梁斜切面、冠梁斜切面連接，且所述斜支撐件的兩端分別與所述腰梁斜切面、冠梁斜切面垂直設置。

優選的，在所述冠梁斜切面上內嵌有第一鋼板，在所述斜支撐件的尾端設有下連接板，所述下連接板通過若干個連接桿與所述第一鋼板焊接，且所述連接板與所述第一鋼板之間設有間隔，并在該間隔內填充有第一高強無收縮灌漿料層；

優選的，所述連接板的直徑大于所述斜支撐件的直徑，還包括環繞所述斜支撐件外壁等間隔設置的若干個加脛板，所述加脛板的一個側端面與所述斜支撐件的外壁垂直設置，且所述加脛板的下端面與所述連接板垂直焊接。

優選的，在所述腰梁斜切面上內嵌有第二鋼板，還包括通過若干個支撐桿與所述第二鋼板連接的支撐鋼板，所述支撐鋼板與所述第二鋼板間隔設置，且在所述支撐鋼板與第二鋼板之間的間隔內填充有第二高強無收縮灌漿料層，還包括與所述斜支撐件的頂端固定連接的斗狀預應力件，所述斗狀預應力件的頂端與所述第二鋼板焊接。

優選的，在所述腰梁斜切面上內嵌有第二鋼板，還包括通過若干個支撐桿與所述第二鋼板連接的支撐鋼板，所述支撐鋼板與所述第二鋼板間隔設置，且在所述支撐鋼板與第二鋼板之間的間隔內填充有第二高強無收縮灌漿料層，還包括與所述斜支撐件的頂端固定連接的斗狀預應力件，在所述斗狀預應力件內還設有千斤頂，所述千斤頂的伸縮軸頂在所述支撐鋼板上。

優選的，還包括設置于斜支撐件中部下方的第二灌注樁，所述第二灌注樁的下半部分插入至所述基坑底面內部，在所述第二灌注樁的頂端還設有立柱，所述立柱的頂端與所述斜支撐件的中部連接，所述立柱的下端與所述第二灌注樁連接。

優選的，在所述支護樁與所述基坑內側壁之間還設有雙管旋噴樁，所述雙管旋噴樁設置于所述支護樁的中上部；所述斜支撐件由至少兩個鋼管構成，所述第一灌注樁、所述第二灌注樁均由內部預埋有鋼筋的混凝土構成。

優選的，所述支撐機構為若干個，且環繞所述基坑的內壁設置，還包括設置在各支撐機構頂端的頂部冠梁，相鄰兩個支護樁通過所述頂部冠梁連接。

優選的，還包括將相鄰兩個支撐機構中的支護樁固定連接的橫向砼板；在所述支護樁的中上部、中部、下部中的至少一處設有所述橫向砼板。

優選的，在所述基坑側壁頂端的上方還設有第一磚砌排水溝，并在所述基坑側壁底部的基坑底面上還設有第二磚砌排水溝。

本實用新型的有益效果在于：

本發明利用鋼混相結合的特點，形成了一種具有同時能夠滿足復雜地質條件，且安裝拆卸方便、材料重復利用性高的基坑支護結構，該支護結構可以滿足鄰近周邊區域存在建筑物的支護要求，且在使用過程中通過增加斗狀預應力件、千斤頂、腰梁等構件，有效減小了鋼管斜撐的長細比，解決了支撐體系的失穩問題，相對于傳統支護結構，本設計對節約材料用量，保證支撐體系的安全均有大幅改進。

附圖說明

圖1為本實用新型中的支撐機構縱向截面主要結構示意圖；

圖2為本實用新型中的斜支撐件的底端與腰梁上的腰梁斜切面設置關系結構示意圖；

圖3為本實用新型中的斜支撐件的頂端與冠梁上的冠梁斜切面設置關系結構之一示意圖；

圖4為本實用新型中的斜支撐件的頂端與冠梁上的冠梁斜切面設置關系結構之二示意圖；

圖中：1.基坑；2.基坑底面；3.第一磚砌排水溝；4.頂部冠梁；5.支護樁；6.雙管旋噴樁；7.腰梁；8.橫向砼板；9.斜支撐件；10.第二磚砌排水溝；11.立柱；12.第二灌注樁；13.冠梁；14.第一灌注樁；15.斜拉錨索件；16.第二鋼板；17.斗狀預應力件；18.支撐鋼板；19.支撐桿；20.第二高強無收縮灌漿料層；21.第一鋼板；22.下連接板；23.連接桿；24.第一高強無收縮灌漿料層；25.加脛板；26.千斤頂。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明：

實施例1：一種基坑支護結構，參見圖1至圖3；包括基坑1；還包括支撐機構，所述支撐機構包括與所述基坑內側壁緊貼設置的支護樁5、設置于基坑2底面上的第一灌注樁14，還包括斜支撐件9；所述斜支撐件9由多個鋼管構成，所述第一灌注樁14的中下部插入至所述基坑底面2內，所述的斜支撐件9的兩端分別與所述支護樁2的頂部、第一灌注樁14的頂部連接，且所述斜支撐件9與所述基坑1的內側壁、基坑底面2構成三角形結構；還包括斜拉錨索件15，所述斜拉錨索件15埋設于所述斜支撐件9下方的基坑底面2內，且該斜拉錨索件15的外端部還與所述第一灌注樁14的頂部連接。

進一步的，本設計在所述支護樁2的中上部側壁上還設有腰梁7，并在所述第一灌注樁14的頂端還設有冠梁13，在所述腰梁7的左下方及冠梁13的右上方分別設置有腰梁斜切面、冠梁斜切面，所述的腰梁斜切面、冠梁斜切面相向設置，且所述斜支撐件9的兩端分別與所述腰梁斜切面、冠梁斜切面連接，且所述的斜支撐件9的兩端分別與所述腰梁斜切面、冠梁斜切面垂直設置。更為具體的是，本設計還在所述冠梁斜切面上內嵌有第一鋼板21，在所述斜支撐件9的尾端設有下連接板22，所述下連接板22通過若干個連接桿23與所述第一鋼板21焊接，且所述連接板22與所述第一鋼板21之間設有間隔，并在該間隔內填充有第一高強無收縮灌漿料層24；同時，本設計中所述的連接板22的直徑大于所述斜支撐件9的直徑，還包括環繞所述斜支撐件9外壁等間隔設置的若干個加脛板25，所述加脛板25的一個側端面與所述斜支撐件9的外壁垂直設置，且所述加脛板25的下端面與所述連接板22垂直焊接。

進一步的，本設計還在所述腰梁斜切面上內嵌有第二鋼板16，還包括通過若干個支撐桿19與所述第二鋼板16連接的支撐鋼板18，所述支撐鋼板18與所述第二鋼板16間隔設置，且在所述支撐鋼板18與第二鋼板16之間的間隔內填充有第二高強無收縮灌 漿料層20，還包括與所述斜支撐件9的頂端固定連接的斗狀預應力件17，所述斗狀預應力件17的頂端與所述第二鋼板16焊接。

進一步的，由于部分基坑深度較大，導致斜支撐件較長，為避免斜支撐件因長細比過大引起結構的整體失穩，本設計它還包括設置于斜支撐件9中部下方的第二灌注樁12，所述第二灌注樁12的下半部分插入至所述基坑底面2內部，在所述第二灌注樁12的頂端還設有立柱11，所述立柱11的頂端與所述斜支撐件9的中部連接，所述立柱11的下端與所述第二灌注樁12連接，具體的，該立柱的下端通過格構柱與第二灌注樁12連接，其中格構柱錨入第二灌注樁的深度不小于2000mm，以上所述的第一灌注樁14、所述第二灌注樁12均由內部預埋有鋼筋的混凝土構成；進一步的，本設計在所述支護樁5與所述基坑內側壁之間還設有雙管旋噴樁6，所述雙管旋噴樁6設置于所述支護樁5的中上部；雙管旋噴樁6可防止基坑外部的地下水涌入基坑內。

進一步的，本設計中的所述支撐機構為若干個，且環繞所述基坑1的內壁設置，還包括設置在各支撐機構頂端的頂部冠梁4，相鄰兩個支護樁5通過所述頂部冠梁4連接；還包括將相鄰兩個支撐機構中的支護樁固定連接的橫向砼板8；本設計在所述支護樁5的中上部、中部、下部中的至少一處設有所述橫向砼板8；同時，在所述基坑側壁頂端的上方還設有第一磚砌排水溝3，并在所述基坑側壁底部的基坑底面上還設有第二磚砌排水溝10。

實施例2，參見圖4，與實施例1相同之處不再贅述，不同之處在于：在所述斗狀預應力件17內還設有千斤頂26，所述千斤頂26的伸縮軸頂在所述支撐鋼板18上，所述的支撐鋼板18與斗狀預應力件17間隔設置，通過該千斤頂26可以調節對支撐鋼板18的頂壓力。

本設計的施工要求及流程如下：

該支護機構需要首先施工支護樁，支護樁的樁長約20m，混凝土強度等級不小于C30，支護樁在場地平整后基坑開挖前即進行施工。

當支護樁達到規范強度后即開始施工雙管旋噴樁和頂部冠梁，其中雙管旋噴樁采用的主要材料為42.5R普通硅酸鹽水泥，水灰比0.8-1.2，進入不透水層不少于2m；頂部冠梁采用的混凝土強度等級為C30，梁截面寬度等寬于1.2m，截面高度不小于1m。

場地平整完成后即進行立柱的施工，首先由旋挖樁機在地面鉆孔至要求標高，第二 灌注樁直徑為Φ1200，采用C30等級混凝土澆筑，混凝土灌注完成后立即進行格構柱的安裝，格構柱錨入第二灌注樁尺寸不小于2m。

腰梁在支護樁、雙管旋噴樁和頂部冠梁均完成后，且當土方開挖至-5.60m標高時進行施工，腰梁采用長度為1200mm的2Φ22@1500的鋼筋通過后植的方式植入支護樁，植入長度為700mm，腰梁在左下角位置做水平角度為53°的切角(腰梁斜切面)，確保斜支撐件有垂直的連接面。

按照分級放坡開挖的原則，當基坑深度開挖至-17.00m時，在距離基坑支護樁大約15m的位置施工第一灌注樁，第一灌注樁樁徑Φ1800mm，混凝土強度等級C30，當強度等級達到規范要求后，即在第一灌注樁的樁頂施工冠梁，為便于斜支撐件的安裝，在冠梁右上角做53°切角(冠梁斜切面)。

為便于斜拉錨索件的安裝，在冠梁左上角做60°切角。第一灌注樁施工完成后，即按照30°水平角鉆孔施工斜拉錨索件，斜拉錨索件的張拉在冠梁混凝土強度達到規范要求后進行。

斜支撐件的直徑Φ600mm，厚度18mm，由多節長度不等的鋼管組成，為便于斜支撐件的安裝、拆卸及二次重復利用，斜支撐件中鋼管間的連接通過法蘭型式拼接。

為較少支護體系在后期使用中的變形，在斜支撐件與腰梁連接部位增設斗狀預應力件，該斗狀預應力件成斗狀，上部開口，斗狀預應力件采用20mm厚鋼板焊接而成，待斜支撐件的各節安裝完成后，即在斜支撐件頂部焊接斗狀預應力件，然后，在斗狀預應力件的斗狀槽內通過500t千斤頂施加預應力，待壓力表結果達到計算值時即施焊固定，最后支撐鋼板與腰梁間的縫隙通過第二高強無收縮灌漿料灌縫；同時本設計還在冠梁右上角做預埋900*900*20第一鋼板，第一鋼板與斜支撐件通過焊接連接，而第一鋼板與冠梁間的縫隙通過第二高強無收縮灌漿料灌縫。

本實用新型的實施例公布的是較佳的實施例，但并不局限于此，本領域的普通技術人員，極易根據上述實施例，領會本實用新型的精神，并做出不同的引申和變化，但只要不脫離本實用新型的精神，都在本實用新型的保護范圍內。