专利名称：一种地下空间钢桁架基坑支护结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种地下空间钢桁架基坑支护结构，属于岩土工程技术领域。
背景技术：
基坑开挖较深、面积大时，常采用桩加内支撑或者双排桩基坑支护型式。桩加内支撑体系基坑支护型式，支护桩桩顶设置圈梁，整体刚度好，结合内支撑体系应用，控制变形能力较好。但该种支护型式施工工期长，工程造价高且不利于土方开挖。双排桩支护型式是指在地基土中设置两排平行桩，前后两排桩桩体呈矩形或梅花形布置，在两排桩顶用钢性冠梁连接，沿坑壁平行方向，形成门字形空间结构，这种结构具有较大的侧向刚度，可以有效的限制基坑变形。一般情况下，两排支护桩呈悬臂式，具有更大的施工空间，挖土方便。这种支护型式适用于开挖深度不超过9m的基坑，但这种型式仅依靠桩顶连接，不能充分发挥后排桩的作用。H型钢是一种截面面积分配比较优化、强重比合理的经济断面高效型材，因其断面与英文字母“H”相同而得名。由于H型钢的各个部位均以直角排布，因此H型钢在各个方向上都具有抗弯能力强、施工简单、节约成本和结构重量轻等优点，目前基坑工程中主要用于SMW工法桩中。H型钢本身没有锁扣，用于基坑工程仅能挡土，不能止水。
发明内容本实用新型目的是提供一种结构刚度大、兼有挡土止水功能、可循环利用、不需要设置内撑、适用于开挖深度较深面积大的基坑的地下空间钢桁架基坑支护结构。一种地下空间钢桁架基坑支护结构，基坑上设置同时用于基坑挡土、止水的钢板桩，钢板桩的同一侧依次布置用于基坑挡土的第一 H型钢、第二 H型钢，钢板桩与第一 H型钢之间通过桁架结构连接，第一 H型钢与第二 H型钢之间通过桁架结构连接。本实用新型的桁架结构包括钢牛腿、钢围檩、钢连梁，钢连梁的两端分别布置钢围檩，钢围檩与钢板桩、第一 H型钢、第二 H型钢的结合部布置钢牛腿。本实用新型钢板桩的上端与第一 H型钢的上端通过钢连杆连接，第一 H型钢的上端与第二 H型钢的上端之间通过钢连杆连接。基于地下空间钢桁架基坑支护结构的施工方法，包括如下步骤:第一步:确定钢板桩的型号及桩长；确定第一 H型钢、第二 H型钢的型号、桩长，确定第一 H型钢、第二 H型钢之间的桩间距；第二步:在基坑上施工钢板桩、第一 H型钢、第二 H型钢；第三步:土方开挖至第一层围檩坑底，在钢板桩、第一 H型钢之间架设第一层桁架结构；第四步:土方开挖至第二层围檩坑底，钢板桩、第一 H型钢之间架设第二层桁架结构，第一 H型钢、第二 H型钢之间架设第二层桁架结构；第五步:土方开挖至基坑底，对基坑坑底进行清理、整平，浇筑垫层及基坑底板至第一 H型钢边，同时拆除第二 H型钢及第一 H型钢、第二 H型钢之间的连接，施工地下主体结构；第六步:回填侧壁土方至第二层围檩坑底，拆除第二层桁架结构；第七步:回填侧壁土方至第一层围檩坑底，拆除第一层桁架结构，拔出第一 H型钢；第八步:回填侧壁土方地面，拆除钢板桩。本实用新型采用上述技术方案，与现有技术相比具有如下优点:本实用新型提供的地下空间钢桁架基坑支护结构，钢板桩具有施工快捷，基坑施工结束后钢板桩可拔除，循环利用，经济性较好等特点。但由于钢板桩抗侧刚度相对较小，变形较大。在周边环境要求较高和挖深较大的基坑工程中应该较少。地下空间钢桁架基坑支护结构兼有挡土止水功能、空间桁架结构，刚度大，变形小，不需要设置内支撑，挖土方便，可循环利用，适用于基坑面积大，挖深深的基坑，可以充分发挥钢板桩、H型钢的优点。
图1是本实用新型的一种结构示意图；图2是本实用新型在基坑上施工钢板桩、第一 H型钢、第二 H型钢的示意图。图3是本实用新型架设第一层桁架结构的示意图。图4是本实用新型架设第二层桁架结构的示意图。图5是本实用新型对基坑坑底进行清理、整平的示意图。图6是本实用新型施工基坑底板的示意图。图7是本实用新型拆除第二 H型钢的示意图。图8是本实用新型回填侧壁土方、施工地下主体结构的示意图。图9是本实用新型拆除第二层桁架结构的示意图。图10是本实用新型钢板桩、第一 H型钢之间回填侧壁土方的示意图。图11是本实用新型拆除第一层桁架结构的示意图。图12是本实用新型回填侧壁土方地面的示意图图13是本实用新型拆除钢板桩的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明:如图1-13所示，一种地下空间钢桁架基坑支护结构，其特征在于基坑上设置同时用于基坑挡土、止水的钢板桩1，钢板桩I的同一侧依次布置用于基坑挡土的第一 H型钢2、第二 H型钢3，钢板桩I与第一 H型钢2之间通过桁架结构连接，第一 H型钢2与第二 H型钢3之间通过桁架结构连接。如图2所示，本实用新型的桁架结构包括钢牛腿4、钢围檩5、钢连梁6，钢连梁6的两端分别布置钢围檩5，钢围檩5与钢板桩1、第一 H型钢2、第二 H型钢3的结合部布置钢牛腿4。如图2所示，本实用新型钢板桩I的上端与第一 H型钢2的上端通过钢连杆7连接，第一 H型钢2的上端与第二 H型钢3的上端之间通过钢连杆7连接。如图2-13所示，基于本实用新型地下空间钢桁架基坑支护结构的施工方法，包括如下步骤:第一步:确定钢板桩I的型号及桩长；确定第一 H型钢2、第二 H型钢3的型号、桩长，确定第一 H型钢2、第二 H型钢3之间的桩间距；第二步:在基坑上施工钢板桩1、第一 H型钢2、第二 H型钢3 ；第三步:土方开挖至第一层围檩坑底，在钢板桩1、第一 H型钢2之间架设第一层祐1架结构；第四步:土方开挖至第二层围檩坑底，钢板桩1、第一 H型钢2之间架设第二层桁架结构，第一 H型钢2、第二 H型钢3之间架设第二层桁架结构；第五步:土方开挖至基坑底，对基坑坑底进行清理、整平，浇筑垫层及基坑底板至第一 H型钢2边，同时拆除第二 H型钢3及第一 H型钢2、第二 H型钢3之间的连接，施工地下主体结构；第六步:回填侧壁土方至第二层围檩坑底，拆除第二层桁架结构；第七步:回填侧壁土方至第一层围檩坑底，拆除第一层桁架结构，拔出第一 H型钢2 ；第八步:回填侧壁土方地面，拆除钢板桩I。如图2-13所示，本实用新型地下空间钢桁架基坑支护结构的施工方法，包括如下步骤:第一步:确定钢板桩I的型号及桩长；确定第一 H型钢2、第二 H型钢3的型号、桩长，确定第一 H型钢2、第二 H型钢3之间的桩间距；第二步:在基坑上施工钢板桩1、第一 H型钢2、第二 H型钢3 ；第三步:土方开挖至第一层围檩坑底，在钢板桩1、第一 H型钢2之间架设第一层桁架结构，钢板桩I的上端与第一 H型钢2的上端之间连接钢连杆7 ；第四步:土方开挖至第二层围檩坑底，钢板桩1、第一 H型钢2之间架设第二层桁架结构，第一 H型钢2、第二 H型钢3之间架设第二层桁架结构，第一 H型钢2的上端与第二H型钢3的上端之间连接钢连杆7 ；第五步:土方开挖至基坑底，对基坑坑底进行清理、整平，浇筑垫层及基坑底板至第一 H型钢2边，同时拆除第二 H型钢3及第一 H型钢2、第二 H型钢3之间的连接，施工地下主体结构；第六步:回填侧壁土方至第二层围檩坑底，拆除第二层桁架结构；第七步:回填侧壁土方至第一层围檩坑底，拆除第一层桁架结构，拔出第一 H型钢2 ；第八步:回填侧壁土方地面，拆除钢板桩I。本实用新型由一排钢板桩和两排H型钢组成的地下空间钢桁架基坑支护结构，该支护结构兼有挡土、止水功能，前后三排桩通过祐1架结构共同工作，空间祐1架结构刚度大，抵抗变形能力强，不需要设置内支撑，挖土方便，适用于基坑面积大，挖深深的基坑。地下室施工完成后，钢结构均可以回收。
权利要求1.一种地下空间钢桁架基坑支护结构，其特征在于基坑上设置同时用于基坑挡土、止水的钢板桩(I)，钢板桩(I)的同一侧依次布置用于基坑挡土的第一 H型钢(2)、第二 H型钢(3)，钢板桩(I)与第一 H型钢(2)之间通过桁架结构连接，第一 H型钢(2)与第二 H型钢(3)之间通过桁架结构连接。
2.根据权利要求1所述的地下空间钢桁架基坑支护结构，其特征在于上述桁架结构包括钢牛腿(4)、钢围檩(5)、钢连梁(6)，钢连梁(6)的两端分别布置钢围檩(5)，钢围檩(5)与钢板桩(I)、第一 H型钢(2)、第二 H型钢(3)的结合部布置钢牛腿(4)。
3.根据权利要求1所述的地下空间钢桁架基坑支护结构，其特征在于上述钢板桩(I)的上端与第一 H型钢(2)的上端通过钢连杆(7)连接，第一 H型钢(2)的上端与第二 H型钢(3)的上端之间通过钢连杆(7)连接。
专利摘要一种地下空间钢桁架基坑支护结构，涉及一种地下空间钢桁架基坑支护结构，属于岩土工程技术领域。本实用新型在基坑上设置同时用于基坑挡土、止水的钢板桩，钢板桩的同一侧依次布置用于基坑挡土的第一H型钢、第二H型钢，钢板桩与第一H型钢之间通过桁架结构连接，第一H型钢与第二H型钢之间通过桁架结构连接。本实用新型实现了结构刚度大、兼有挡土止水功能、可循环利用、不需要设置内撑、适用于开挖深度较深面积大的目的。
文档编号E02D17/02GK203034462SQ201220665700
公开日2013年7月3日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者李仁民, 陈晓凤, 王守超, 余巍, 童立元, 方磊 申请人:东南大学