综合管廊基坑的支护结构及其施工方法与流程

1.本发明涉及基坑支护领域，尤其是涉及综合管廊基坑的支护结构及其施工方法。


背景技术：

2.综合管廊是指在城市地下建造的一个隧道空间，将电力、燃气等各种工程管线集于一体的一种地下城市管道综合走廊。
3.在进行综合管廊施工时，首先需要依据施工图纸要求，将钢板桩插入地面指定位置，且相对设置成两排，而后依据具体施工需要，对相对两侧钢板桩之间开挖一定深度的基坑，而后在相对两侧钢板桩上施工制作钢围檩以及钢支撑，钢支撑两端分别搭接在两侧钢围檩上。
4.在质量得到保证的基础上，上述基坑支护结构整体上施工周期长，且施工成本较高。


技术实现要素：

5.为了有效缩短施工周期，降低基坑支护陈本，本技术提供一种综合管廊基坑的支护结构及其施工方法。
6.第一方面，本技术提供的一种综合管廊基坑的支护结构，采用如下的技术方案：用于支撑基坑侧壁，包括设置在基坑相对两侧的若干钢板桩以及用于支撑两侧钢板桩的若干支撑组件，每侧所述若干钢板桩均沿基坑长度方向依次连接，所述钢板桩下端均伸入地面内，所述钢板桩上端突出地面，若干所述支撑组件沿基坑长度方向间隔排布，所述支撑组件均包括两根支撑臂、用于连接两根支撑臂的转动件、分别设置在两根支撑臂远离转动件一端的两块固定板、用于固定对应支撑臂的两个固定件以及分别设置在对应支撑臂上的两个连接件，两根所述支撑臂均与转动件转动连接，两根所述支撑臂同轴转动，所述固定板均包括横板以及与横板一端垂直连接的竖板，所述支撑臂均与对应固定板转动连接，所述支撑臂与转动板的转动轴相互平行，所述横板与钢管桩上侧抵紧，所述竖板远离支撑臂一侧面与钢管桩侧面抵紧，两根所述支撑臂之间转动角度小于180
°
，所述连接件分别设置在对应支撑臂上，所述连接件均包括与对应支撑臂连接的连接绳索，所述连接绳索远离支撑臂一端连接有一块配重块，同一支撑组件内的两根所述连接绳索的另一端均连接同一块配重块。
7.通过采用上述技术方案，钢板桩对综合管廊基坑侧壁进行支护，在基坑相对两侧的钢板桩上端搭接支撑组件，固定板与钢板桩上侧以及侧面抵紧，固定件将支撑臂与对应一块固定板固定，配重块对支撑臂施加向下的拉力，使得支撑臂有向下移动的趋势，进而对固定板以及钢板桩上端施加向下的压力，且在配重块的拉力作用下，两根支撑臂有张开的趋势，进而使得竖板对钢板桩施加抵紧力，使得钢板桩与基坑侧壁抵紧，有效保证了钢板桩支护的稳定性，且现场施工周期短，施工成本低。
8.可选的，所述连接件还均包括设置在连接绳索远离对应支撑臂一端的连接环，所
述配重块上侧面上均设置有配合环，所述连接环靠近连接绳索一段开设有缺口，所述连接环套设在配合环上。
9.通过采用上述技术方案，在搬移支撑组件时，可以采用连接环与起吊装置连接，更加便于对支撑组件的搬移，且待支撑组件搭接、固定完毕后，可采用连接环与配重块上端配合环连接，实现连接绳索与配重块的连接，当需要拆除时，直接将配合环从缺口处穿出，即可将连接绳索与配重块分离，便于配重块的连接与拆卸。
10.可选的，述横板上侧面上均开设有贯穿横板的插接孔，所述插接孔内插设有锚固件，所述锚固件包括插设于插接孔内的锚固杆以及设置在锚固杆上端的锚固板，所述锚固杆上端突出插接孔上端，所述锚固杆下端插入钢板桩一侧地面内部。
11.通过采用上述技术方案，在横板上插接锚固杆，锚固杆伸入地面内，可有效增强横板与地面之间连接强度，进而增强整个支撑组件的支撑稳定性。
12.可选的，所述固定件均包括设置在对应支撑臂上侧面上的连接板、与连接板下端转动连接的转动板、设置在转动板相对两侧的两根固定绳以及分别设置在固定绳远离转动板一端的两个固定环，所述转动板的转动轴与支撑臂的转动轴平行，所述固定环靠近固定绳一段开设有开口，所述连接板相对两侧均沿连接板侧面长度方向间隔设置有若干拉环，所述固定环套设在对应一个拉环上，所述固定绳始终处于拉直状态，所述转动板上开设有通孔，所述锚固杆下端依次穿过通孔、插接孔，且伸入地面内部，所述锚固板下侧面与转动板上侧面抵紧，同一支撑组件内的通孔、插接孔均在同一竖直面内。
13.通过采用上述技术方案，将固定板与钢板桩上端搭接后，转动转动板，使得转动板接近水平，且通孔与插接孔连通，此时，将固定环与对应拉环套接，使得固定绳处于拉直状态，此时将锚固杆依次穿过通孔、插接孔，且伸入地面内，锚固板与转动板抵紧，进而实现对支撑臂的位置限定，降低在支撑过程中，两根支撑臂发生相对翻转而导致支撑不稳的可能。
14.可选的，每根所述支撑臂外侧均设置有调节块，每组所述支撑组件内的两根支撑臂上调节块与转动件之间距离相同，所述调节块外侧面均沿调节块周向开设有两个半周的凹槽，所述凹槽上端位于支撑臂上方，所述凹槽下端位于支撑臂下方，同一所述调节块上两个凹槽相互远离一侧壁均沿凹槽延伸方向开设有滑槽，所述连接件还包括设置在连接绳索远离连接环一端的半圆环，所述半圆环两端分别设置有滑杆，所述滑杆均插设于对应凹槽内，且滑动连接于对应滑槽内。
15.通过采用上述技术方案，在支撑臂上滑动连接半圆环，当起吊支撑臂时，将半圆环滑动至支撑臂上侧，当连接绳索连接配重块时，将半圆环滑动至支撑臂下侧，进而可有效避免在使用连接绳索时，连接绳索靠近支撑臂一端弯折而磨损断裂的可能，进而提高施工安全性。
16.可选的，所述通孔沿垂直连接板方向开设，所述锚固杆可沿通孔长度方向滑动于通孔内，所述通孔尺寸大于插接孔尺寸。
17.通过采用上述技术方案，当调节转动板位置时，通孔与插接孔难以完全对准，因而将通孔沿垂直连接板方向开设，更加便于通孔与插接孔连通，进而方便插接锚固杆，有效提高施工效率。
18.可选的，所述钢板桩相互远离一侧地面上均沿基坑长度方向开设有截水沟，所述截水沟两端均设置有排水系统。
19.通过采用上述技术方案，由于地面存在一定的起伏，不是完全的水平面，进而在地面上靠近基坑处开设截水沟，在施工过程中遇到降雨天气，截水沟可有效阻隔基坑两侧地面上的雨水聚集至基坑内，进而缓解钢板桩的支护压力，且在施工过程中，截水沟可用作施工中多余泥水的排泄通道。
20.可选的，所述横板下侧面均设置有抵块，所述抵块下侧面与钢板桩一侧地面相抵。
21.通过采用上述技术方案，由于钢板桩上端突出地面，进而横板与钢板桩抵紧面积小，进而在横板下侧设置抵块，抵块与地面抵紧，可进一步提高横板与地面之间的抵紧稳定性。
22.第二方面，本技术提供一种综合管廊基坑的支护结构的施工方法，采用如下的技术方案：一种综合管廊基坑的支护结构的施工方法，包括如下施工步骤：步骤一：依据施工图纸要求，施打钢板桩，将钢板桩插入地面，将钢板桩相对设置两排，预留钢板桩上端突出地面，而后在两排钢板桩之间开挖基坑；步骤二：起吊支撑组件，将支撑组件吊装至基坑上方，此时人工采用绳子等常见工具绑定支撑臂，而后沿水平方向拉动支撑臂，使得两根支撑臂张开，待固定板靠近钢板桩上端后，转动固定板，使得横板与钢板桩上端相抵，竖板侧面与钢板桩侧面相抵；步骤三：采用固定件将支撑臂位置固定；步骤四：将两根连接绳索连接同一块配重块，使得配重块自然下垂，而后沿基坑长度方向重复上述施工步骤，即可完成综合管廊基坑支护结构的现场施工。
23.通过采用上述技术方案，在现场施工基坑支护时，采用钢板桩作基坑侧壁支撑，而后将支撑组件进行吊装，将固定板与钢板桩上端抵紧，配重块对连接绳索施加拉力，进而使得两根支撑臂有张开的趋势，力通过支撑臂传递至固定板上，使得横板向下抵紧钢板桩，竖板对钢板桩施加靠近基坑侧壁的抵紧力，进而实现支护结构的稳定支护，现场施工成本低，且施工周期短。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.采用钢板桩对基坑侧壁进行支护，相对两侧钢板桩之间连接支撑臂，采用固定件锁定支撑臂，支撑臂在配重块拉力作用下，对钢板桩施加向下的拉力以及对侧壁的抵紧力，进而实现两根支撑臂对相对两侧钢板桩的抵紧，实现对基坑侧壁的稳定支护，且现场施工方便，有效缩短施工周期；2.锚固杆依次穿过通孔、插接孔，且伸入地面内，锚固板下侧面与转动板上侧面抵紧，有效实现对支撑臂的位置锁定，且锚固杆有效起到锚固作用，增强地面与横板之间连接强度，增强整个支撑组件的支护稳定性；3.钢板桩上端突出地面，横板与钢板桩抵紧面积小，进而在横板下侧设置抵块，抵块与地面抵紧，可进一步提高横板与地面之间的抵紧稳定性。
附图说明
25.图1是本技术中综合管廊基坑内一段支护结构的整体结构示意图。
26.图2是图1中a处的放大结构示意图。
27.图3是本技术中一组支撑组件的爆炸结构示意图。
28.图4是本技术中连接件连接配重块的放大结构示意图。
29.附图标记说明：1、基坑；2、钢板桩；3、支撑组件；31、支撑臂；311、转动槽；32、转动件；321、转动杆；322、固定块；33、固定板；331、横板；3311、插接孔；332、竖板；34、固定件；341、连接板；342、转动板；3421、通孔；343、固定绳；344、固定环；3441、开口；35、连接件；351、连接绳索；352、连接环；3521、缺口；353、半圆环；4、配重块；5、配合环；6、拉环；7、调节块；71、凹槽；72、滑槽；8、滑杆；9、截水沟；10、抵块；20、锚固件；201、锚固杆；202、锚固板。
具体实施方式
30.以下结合附图1
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4对本发明作进一步详细说明。
31.本技术实施例公开的综合管廊基坑的支护结构，如图1所示，用于支撑基坑1侧壁，包括排布在基坑1相对两侧的若干钢板桩2以及用于支撑两侧钢板桩2的若干支撑组件3，每侧的若干钢板桩2均沿基坑1长度方向依次排布，钢板桩2下端插入地面内，上端均突出地面上，若干支撑组件3均沿基坑1长度间隔排布。
32.在施工综合管廊前，首先将钢板桩2沿竖直方向插入地面内，且上端突出地面，若干钢板桩2相对设置，而后将两侧钢板桩2之间进行基坑1开挖，开挖完毕后，采用支撑组件3对两侧钢板桩2施加相互远离的抵紧力，进而实现对基坑1侧壁的稳定支撑，且现场施工周期短，施工成本较低。
33.如图1、2所示，支撑组件3包括两根支撑臂31、用于连接两根支撑臂31的转动件32、分别转动连接于两根支撑臂31远离转动件32一端的两块固定板33、用于固定对应支撑臂31的两个固定件34以及分别安装在对应支撑臂31上的两个连接件35。如图2、3所示，支撑臂31均为长方体方管，转动件32包括转动杆321以及分别固定于转动杆321两端的两块固定块322，两根支撑臂31一侧面靠近端部均开设有转动槽311，转动槽311贯穿支撑臂31相对两侧，转动杆321一端依次穿过两根支撑臂31上的转动槽311，且两块固定块322将支撑臂31夹持在内，两根支撑臂31同轴转动，两根支撑臂31之间张开角度小于一百八十度。
34.固定板33包括竖板332以及与竖板332上端垂直连接的横板331，支撑臂31与固定板33直角端转动连接，固定板33的转动轴与支撑臂31的转动轴平行，横板331下侧面与钢板桩2上端抵紧，竖板332远离支撑臂31一侧面与钢板桩2内侧抵紧。在支撑臂31外侧固定连接有调节块7，同一支撑组件3内的两块调节块7与转动杆321之间距离相同。调节块7套设在支撑臂31外侧，且与支撑臂31固定连接，调节块7外侧面呈圆柱状，在调节块7中部间隔开设有两个凹槽71，凹槽71沿调节块7外侧周向开设有半周，凹槽71上端位于调节块7上侧中部，凹槽71下端位于调节块7下侧中部，同一调节块7上两个凹槽71相互远离一侧内壁均开设有滑槽72，滑槽72沿调节块7周向延伸开设。
35.如图3、4所示，连接件35包括半圆环353、一端与半圆环353连接的连接绳索351以及与连接绳索351另一端连接的连接环352，半圆环353呈半圆形，半圆环353两端均连接有滑杆8，滑杆8与半圆环353为一体成型结构，滑杆8均插接于对应滑槽72内，且滑动连接于滑槽72内，连接环352处连接有一块配重块4，同一支撑组件3内的两个连接环352均连接同一块配重块4。
36.在固定支撑组件3时，首先采用如起吊机等起吊装置连接转动件32以及两根连接
绳索351，将支撑组件3吊装至基坑1上方，而后将两根支撑臂31张开，使得横板331下侧面与钢板桩2上侧面抵紧，使得竖板332靠近钢板桩2一侧与钢板桩2侧面抵紧，而后采用固定件34将支撑臂31位置固定，将连接绳索351与起吊装置分离，使得两根连接绳索351连接一块配重块4，连接绳索351处于自然拉直状态，即可完成一组支撑组件3的固定，通过配重块4对连接绳索351施加向下的拉力，进而使得连接绳索351对支撑臂31施加向下的拉力，两根支撑臂31有张开的趋势，进而对固定板33施加压力，使得竖板332对钢板桩2施加靠近基坑1侧壁的抵紧力，横板331施加对钢板桩2向下的压力，有效保证了钢板桩2支护的稳定性，且现场施工周期短。
37.滑杆8滑动连接于滑槽72内，当连接绳索351与起吊装置连接时，将滑杆8以及半圆环353移动至支撑臂31上侧，当连接绳索351与配重块4连接时，将滑杆8以及半圆环353移动至支撑臂31下侧，进而使得连接绳索351始终处于拉直状态，将连接绳索351随半圆环353移动，可降低连接绳索351与支撑臂31外侧尖端抵紧而磨损、断裂的可能，进而提高了施工过程中的安全性。
38.连接环352在靠近连接绳索351处开设有缺口3521，在配重块4上端中部固定有配合环5，连接环352套设在配合环5上。在连接连接绳索351与配重块4时，将配合环5从缺口3521处穿过，即可实现连接环352与配合环5的连接，当需要分离配重块4与连接绳索351时，直接将配合环5从缺口3521处穿出即可，便于配重块4的连接与拆卸。
39.在横板331中部开设有贯穿横板331的插接孔3311，固定件34包括焊接固定在对应支撑臂31上侧面上的连接板341、与连接板341下端转动连接的转动板342、固定于转动板342相对两侧的两根固定绳343以及分别与固定绳343远离转动板342一端连接的两个固定环344，转动板342的转动轴与支撑臂31的转动轴平行，固定环344靠近固定绳343处开设有开口3441，在连接板341相对两侧均沿支撑臂31长度方向间隔排布有三个拉环6，两个固定环344均与连接板341对应一侧的一个拉环6连接，且与固定环344连接的两个拉环6处于同一水平高度，固定绳343始终处于拉直状态，且转动板342解决水平放置。
40.转动板342上侧面中部沿垂直连接板341方向开设有通孔3421，通孔3421为腰型孔，同一支撑组件3内的同一侧的插接孔3311与通孔3421之间沿竖直方向相互连通，在通孔3421内插接有锚固件20，锚固件20包括锚固杆201以及固定于锚固杆201上端的锚固板202，锚固板202为长方体板，锚固杆201为圆柱状杆体，锚固杆201上端垂直连接于锚固板202下侧面中部，锚固板202与锚固杆201为焊接连接。锚固杆201下端依次穿过通孔3421、插接孔3311，且伸入钢板桩2一侧地面内部，锚固板202下侧面与转动板342上侧面抵紧。
41.当固定板33搭接于钢板桩2上端后，调整好固定板33位置，而后转动转动板342，使得转动板342接近水平，采用固定环344与拉环6连接，使得在转动板342重力作用下，将固定绳343拉直，而后将锚固杆201下端依次穿过通孔3421、插接孔3311，且伸入地面内，且使得锚固板202与转动板342抵紧，进而实现转动板342的位置限定，从而实现固定板33以及与固定板33连接的支撑臂31位置限定，实现对支撑臂31的位置锁定，同时，锚固杆201穿过插接孔3311，且插入地面内，进而增强横板331与地面之间连接强度，使得固定板33抵紧更加稳定。
42.由于转动板342难以完全调节至水平位置，进而将通孔3421开设为腰型孔，使得锚固杆201可在通孔3421内发生相对滑移，更加便于插接孔3311与通孔3421连通，进而便于锚
固杆201沿竖直方向依次穿过通孔3421、插接孔3311，提高现场施工效率。
43.在横板331下侧面位于插接孔3311远离钢板桩2处设有抵块10，抵块10下侧面与基坑1一侧地面抵紧，抵块10增大横板331与地面直接抵紧面积，相比较于横板331下侧面与突出地面的钢板桩2相抵，可增强固定板33的稳定性，进而使得整个支撑组件3支撑更加稳定。
44.如图1所示，在基坑1两侧的地面上均开挖有截水沟9，截水沟9沿基坑1长度方向开设，截水沟9与钢板桩2间隔，在截水沟9的两端均设有排水系统（图中未示出），在降雨天气，截水沟9可起到截流的作用，减少地面上的雨水因地势高差而汇集至基坑1内，且在施工时，截水沟9可用作排水渠道，将施工中产生的泥水排出。
45.本技术实施例一种综合管廊基坑的支护结构的实施原理为：首先，依据具体施工要求，在地面上间隔插设两排钢板桩2，而后开挖基坑1，将半圆环353滑动至支撑臂31上侧，再采用如起吊机等起吊装置与连接绳索351以及转动件32连接，将支撑组件3起吊至基坑1上方，人工将两根支撑臂31张开，使得固定板33靠近钢板桩2上端，转动固定板33，使得横板331与钢板桩2上端抵紧、竖板332与钢板桩2位于基坑1内侧抵紧，而后转动转动板342，使得转动板342接近水平，将固定环344与对应一个拉环6连接，而后采用锚固件20将转动板342位置锁定，将连接环352与配合环5连接，连接完毕后将配重块4自然垂下，即可完成一段支护结构的施工，而后重复上述施工步骤，即可完成综合管廊基坑支护的施工。
46.本技术实施例还公开一种综合管廊基坑的支护结构的施工方法，包括如下施工步骤：步骤一：依据施工要求，施打钢板桩2，将钢板桩2插入地面，预留钢板桩2上端突出地面，钢板桩2相对设有两排，将两排钢板桩2之间进行基坑1开挖；步骤二：将半圆环353位置调整至支撑臂31上侧，采用起吊装置连接转动件32以及两根连接绳索351，将支撑组件3吊装至基坑1上方，此时人工采用绳子等常见工具绑定支撑臂31，而后沿水平方向拉动支撑臂31，使得两根支撑臂31张开，待固定板33靠近钢板桩2上端后，转动固定板33，使得横板331与钢板桩2上端相抵，竖板332侧面与钢板桩2侧面相抵；步骤三：转动转动板342，使得转动板342接近水平，而后将固定环344与对应一个拉环6连接，使得固定绳343拉直，在将锚固杆201依次穿过通孔3421、插接孔3311，且下端插入地面，而后将连接绳索351与起吊装置分离；步骤四：拉动半圆环353，半圆环353带动滑杆8在滑槽72内滑动，将半圆环353转移至支撑臂31下侧，而后拉动连接环352与配重块4上端配合环5连接，待两根连接绳索351均与配重块4连接完毕，将配重块4自然垂下，而后沿基坑1长度方向重复上述施工步骤，即可完成综合管廊基坑支护结构的现场施工。
47.在现场施工基坑1支护时，采用钢板桩2作基坑1侧壁支撑，而后将支撑组件3进行吊装，使得固定板33与钢板桩2上端抵紧，配重块4对连接绳索351施加拉力，进而使得两根支撑臂31有张开的趋势，固定件34将支撑臂31与支撑板锁定，进而使得固定板33受到向下以及侧方的压力，进而使得固定板33与钢板桩2抵紧，钢板桩2受到向下的压力以及向基坑1侧壁的抵紧力，进而实现稳固支撑，现场施工成本低，且施工周期短。
48.本技术实施例一种综合管廊基坑的支护结构的施工方法的实施原理为：依据不同地段具体的综合管廊施工要求，将钢板桩2安插于地面内，且上端突出地
面，而后在两排钢板桩2之间开挖一定深度的基坑1，而后将支撑组件3起吊至基坑1上方，将支撑臂31张开，使得两块固定板33分别搭接在对应一侧钢板桩2上端，而后翻转转动板342，将固定环344与对应一个拉环6连接，使得固定绳343拉直，而后将锚固杆201下端依次穿过通孔3421、插接孔3311，且桩打至地面内，使得锚固板202与转动板342相抵，最后，将连接绳索351与配重块4连接，将配重块4自然垂下。
49.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。