一种基坑围护系统及其施工方法与流程

本发明涉及基坑围护技术领域，特别涉及一种基坑围护系统及其施工方法。

背景技术：

随着城市建设的发展，高层建筑逐渐增多，城区建筑物日益密集。由于使用功能和开发地下空间的要求，高层建筑一般都设计有较大平面尺寸和深度的地下室。地下室的开发涉及到深建筑基坑的安全，这对坐落于软土地基上的建筑密集地区尤为重要。尤其是地处沿海冲淤积平原的城市，工程厂址多为软弱土，含水量较大，基坑支护原较多采用土钉墙，基坑变形和边坡土体位移较大，尤其遇连日大雨或台风暴雨袭扰，基坑坍塌事故时有发生。

授权公告号为cn208917848u的中国专利公开了一种基坑支护结构，包括与基坑侧壁进行贴合的支撑板、对支撑板进行支撑且楔入基坑坑底的支撑桩以及用于将支撑板和支撑桩连接在一起的连接组件。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷，随着施工的进行，基坑周边土体内的积水将增加，特别是雨天过后，导致支撑板受到的压力增加；随着时间的延长，支撑板长时间受到基坑周边土体的挤压，容易导致支撑板变形损坏，甚至导致整个支护结构损坏失效，造成基坑塌陷。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种基坑围护系统，具有提高基坑围护稳定性的优点。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基坑围护系统，包括支撑板，所述支撑板与基坑的侧壁贴合，还包括嵌设于基坑土体内的导水梁，所述导水梁内沿导水梁的长度方向开设有导水槽，所述导水梁的侧壁开设有若干的开孔，基坑土体内沿竖直方向开设有竖井，所述竖井与导水槽之间通过连接管连通，所述连接管内设置有用于密封或打开连接管的开关组件。

通过采用上述技术方案，随着施工的进行，基坑周围的土体将汇聚较多的积水，大大增加基坑周围土体对支撑板的压力；工人通过定期或不定期打开开关组件，进而使得连接管连通，土体内的积水通过通孔进入导水槽内，沿导水槽汇聚到竖井内，通过竖井排出积水，减小土体对支撑板的压力，有效地防止支撑板变形过大而损坏，提高基坑围护的稳定性；待过多的积水排出后，关闭开关组件，防止土体内的地下水流失过多而导致土体下陷。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述开关组件包括密封球和拉绳，所述连接管内开设有球形槽，所述密封球转动设置于球形槽内，所述密封球开设有供水通过的通孔，所述连接管开设有穿孔，所述穿孔内转动穿设有转轴，所述转轴的一端与密封球固定连接，所述转轴的另一端固定设置有与转轴垂直的转杆，基坑内固定设置有立柱，所述立柱上设置有换向环；所述拉绳的一端与支撑板远离转杆的一侧固定连接，另一端穿过换向环并与转杆固定连接，所述支撑板上固定设置有与拉绳连接并使拉绳张紧的传力杆。

通过采用上述技术方案，初始状态时，连接管处于被密封球密封的状态，随着基坑周围土体积水的增多，支撑板将受力发生变形，通过传力杆将拉绳向外推动，使得拉绳拉动转杆偏转，转杆带动转轴转动，转轴带动密封球转动，使得通孔与连接管贯通，进而使得导水槽内的积水通过连接管排入到竖井内，减小土体对支撑板的压力；防止支撑板受力过大而损坏，保证基坑围护的稳定性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述传力杆沿支撑板的长度方向间隔设置多个，所述传力杆远离支撑板的一端转动设置有与拉绳抵触的滑动环。

通过采用上述技术方案，滑动环的设置，减小拉绳受到的摩擦力，当支撑板向远离基坑土体一侧变形时，带动拉绳向基坑内扩张，便于拉绳滑动，减小拉绳受到的磨损。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述立柱上设置有用于驱使转杆复位的压簧，所述转杆的中部与转轴固定连接，所述立柱上设置有安装板；所述压簧的一端与安装板固定连接，另一端与转杆远离拉绳与转杆连接点的一端固定连接，所述立柱上固定设置有用于与转杆抵接以限定转杆位置的挡块。

通过采用上述技术方案，待泄压完成后，支撑板自动复位保持竖直的状态；压簧的压力驱使转杆反向转动，转杆带动转轴转动，进而带动密封球转动，使得密封球再次密封连接管，防止土体内的地下水泄漏过多，预防土体下陷。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述立柱上水平固定设置有底板，所述安装板沿垂直于转轴的方向滑动设置于底板上，所述底板上设置有用于驱动安装板滑动的驱动件。

通过采用上述技术方案，通过驱动件驱动安装板沿底板向靠近或远离转轴的一端滑动，进而实现调节压簧的预压力的目的，提高适用性。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述底板上沿垂直于转轴的方向固定设置有导向杆，所述安装板滑动套设于导向杆上，所述驱动件为螺杆，所述底板上固定设置有安装块，所述螺杆螺纹穿设于安装块上，所述螺杆与安装板转动连接。

通过采用上述技术方案，转动螺杆，螺杆带动安装板沿导向杆滑动，进而调节安装板与转杆之间的间距，实现调节压簧的预拉力的目的，操作简单方便。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：基坑的四角竖直固定设置有固定桩，两所述固定桩之间固定设置有横梁，所述横梁与支撑板远离基坑土体的侧壁抵触。

通过采用上述技术方案，横梁与支撑板抵触，增加支撑板整体的结构强度，提高支撑板的支护性能。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述支撑板包括若干的单元板，所述单元板的一侧沿竖直方向开设有卡槽，单元板的另一侧开设有与相邻单元板的卡槽卡接的卡块。

通过采用上述技术方案，安装支撑板时，将卡块与卡槽卡接，以将若干的单元板连接为一个整体，提高整体结构的稳定性；且单元板体积和质量较小，便于转运。

本发明的另一目的在于提供一种基坑围护系统施工方法，具有提高基坑围护稳定性的优点。

一种基坑围护系统施工方法，采用上述权利要求1-8任意一项所述的一种基坑围护系统进行施工，包括以下步骤：

s1、平整施工场地，根据施工图放出实样；

s2、基坑开挖，采用挖土机进行基坑开挖，基坑整体呈矩形，开挖固定桩的桩孔，向桩孔内插入固定桩；

s3、开挖竖井，竖井设置四个，分布在基坑的四角，沿基坑的侧壁开设沟槽，沟槽与竖井连通，将导水梁和连接管嵌设在沟槽内；

s4、安装支撑板，将支撑板与基坑的侧壁贴合；

s5、安装横梁，将横梁与固定桩固定，横梁与支撑板的抵紧。

通过采用上述技术方案，在基坑的四角设置四个竖井，并在基坑的侧壁开挖沟槽，在沟槽内设置导水梁，使得基坑周围的地下水汇聚到导水梁内；通过连接管的开关组件控制连接管开闭，实现将导水梁内的积水导入到竖井中，减小基坑土体对支撑板压力，防止支撑板损坏，提高支护性能。

综上所述，本发明本包括以下至少一种有益技术效果：

一、土体内的积水通过通孔进入导水槽内，沿导水槽汇聚到竖井内，通过竖井排出积水，减小土体对支撑板的压力，有效地防止支撑板变形过大而损坏，提高基坑围护的稳定性；待过多的积水排出后，关闭开关组件，防止土体内的地下水流失过多而导致土体下陷；

二、待泄压完成后，支撑板自动复位保持竖直的状态；压簧的压力驱使转杆反向转动，转杆带动转轴转动，进而带动密封球转动，使得密封球再次密封连接管，防止土体内的地下水泄漏过多，预防土体下陷；

三、通过驱动件驱动安装板沿底板向靠近或远离转轴的一端滑动，进而实现调节压簧的预压力的目的，提高适用性。

附图说明

图1是本发明整体的结构示意图；

图2是本发明部分结构的结构示意图；

图3是图2中的a部放大图；

图4是本发明连接管的剖视图。

附图标记：1、支撑板；11、传力杆；111、滑动环；12、单元板；121、卡槽；122、卡块；2、导水梁；21、导水槽；22、开孔；3、竖井；4、连接管；41、球形槽；5、开关组件；51、密封球；511、通孔；52、拉绳；6、转轴；61、转杆；7、立柱；71、换向环；8、底板；81、安装板；811、压簧；82、挡块；83、导向杆；84、螺杆；841、手持台；85、安装块；9、固定桩；91、横梁。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：

如图1、2所示，一种基坑围护系统，包括支撑板1，支撑板1与基坑的侧壁贴合，基坑为矩形；支撑板1包括若干的单元板12，单元板12采用钢板制成，单元板12的一侧沿竖直方向开设有卡槽121，卡槽121为燕尾槽；单元板12的另一侧开设有与相邻单元板12的卡槽121卡接的卡块122，卡块122为与卡槽121相适配的燕尾块。

安装支撑板1时，将卡块122与卡槽121卡接，以将若干的单元板12连接为一个整体，提高整体结构的稳定性；且单元板12体积和质量较小，便于转运。

如图2所示，基坑土体内沿竖直方向开设有竖井3，竖井3设置四个，分别设置在基坑的四角。基坑的四角竖直固定设置有固定桩9，固定桩9设置在基坑内，固定桩9插入基坑底部；两固定桩9之间固定设置有横梁91，横梁91与支撑板1远离基坑土体的侧壁抵触。横梁91与支撑板1抵触，增加支撑板1整体的结构强度，提高支撑板1的支护性能。

如图2、4所示，基坑土体内嵌设有导水梁2，导水梁2水平设置，导水梁2为不锈钢制成，导水梁2内沿导水梁2的长度方向开设有导水槽21，导水梁2的侧壁开设有若干的开孔22。

如图2、4所示，竖井3与导水槽21之间通过连接管4连通。连接管4内设置有用于密封或打开连接管4的开关组件5，开关组件5包括密封球51和拉绳52。连接管4内开设有球形槽41，密封球51转动设置于球形槽41内，密封球51开设有供水通过的通孔511。初始状态时，通孔511的轴向与连接管4的轴向垂直，连接管4处于密封状态。

如图3、4所示，连接管4开设有穿孔（图中未标示），穿孔内转动穿设有转轴6，转轴6水平设置，转轴6与密封球51的球形共线；转轴6的一端与密封球51固定连接，转轴6的另一端固定设置有与转轴6垂直的转杆61，转杆61穿过支撑板1伸出到基坑内。初始状态时，转杆61处于竖直状态。

如图2、3所示，基坑内固定设置有立柱7，立柱7上设置有换向环71；换向环71位于转杆61的顶部的下方。拉绳52的一端与支撑板1远离转杆61的一侧固定连接，另一端穿过换向环71并与转杆61固定连接，拉绳52与转杆61的顶部连接。

如图2、3所示，支撑板1上固定设置有与拉绳52连接并使拉绳52张紧的传力杆11，传力杆11沿支撑板1的长度方向间隔设置多个，传力杆11远离支撑板1的一端转动设置有与拉绳52抵触的滑动环111，拉绳52穿设在滑动环111内。

初始状态时，连接管4处于被密封球51密封的状态，随着基坑周围土体积水的增多，支撑板1将受力发生变形，通过传力杆11将拉绳52向外推动，使得拉绳52拉动转杆61偏转，转杆61带动转轴6转动，转轴6带动密封球51转动，使得通孔511与连接管4贯通，进而使得导水槽21内的积水通过连接管4排入到竖井3内，减小土体对支撑板1的压力；防止支撑板1受力过大而损坏，保证基坑围护的稳定性。

如图2、3所示，转杆61的中部与转轴6固定连接，立柱7上设置有安装板81；立柱7上设置有用于驱使转杆61复位的压簧811，压簧811的一端与安装板81固定连接，另一端与转杆61远离拉绳52与转杆61连接点的一端固定连接。立柱7上固定设置有用于与转杆61抵接以限定转杆61位置的挡块82，转杆61位于安装板81与挡块82之间，挡块82与转杆61抵接时，转杆61处于竖直状态。

待泄压完成后，支撑板1自动复位保持竖直的状态；压簧811的压力驱使转杆61反向转动，转杆61带动转轴6转动，进而带动密封球51转动，使得密封球51再次密封连接管4，防止土体内的地下水泄漏过多，预防土体下陷。

其中，如图2、3所示，立柱7上水平固定设置有底板8，安装板81沿垂直于转轴6的方向滑动设置于底板8上。底板8上沿垂直于转轴6的方向固定设置有导向杆83，安装板81滑动套设于导向杆83上。底板8上设置有用于驱动安装板81滑动的驱动件，驱动件为螺杆84；底板8上固定设置有安装块85，螺杆84螺纹穿设于安装块85上，螺杆84与安装板81转动连接，本实施例中，螺杆84与安装板81球接；螺杆84上固定设置有手持台841。

转动螺杆84，驱动安装板81沿底板8向靠近或远离转轴6的一端滑动，进而实现调节压簧811的预压力的目的，提高适用性。

实施原理：随着施工的进行，基坑周围的土体将汇聚较多的积水，大大增加基坑周围土体对支撑板1的压力。初始状态时，连接管4处于被密封球51密封的状态，随着基坑周围土体积水的增多，支撑板1将受力发生变形，通过传力杆11将拉绳52向外推动，使得拉绳52拉动转杆61偏转，转杆61带动转轴6转动，转轴6带动密封球51转动，使得通孔511与连接管4贯通，进而使得导水槽21内的积水通过连接管4排入到竖井3内，减小土体对支撑板1的压力。有效地防止支撑板1变形过大而损坏，提高基坑围护的稳定性；待过多的积水排出后，支撑板1自动复位保持竖直的状态；压簧811的压力驱使转杆61反向转动，转杆61带动转轴6转动，进而带动密封球51转动，使得密封球51再次密封连接管4，防止土体内的地下水流失过多而导致土体下陷。

实施例二：

一种基坑围护系统施工方法，包括以下步骤：

s1、平整施工场地，根据施工图放出实样；

s2、基坑开挖，采用挖土机进行基坑开挖，基坑整体呈矩形，开挖固定桩9的桩孔，向桩孔内插入固定桩9，固定桩9为混凝土桩；

s3、开挖竖井3，竖井3设置四个，分布在基坑的四角，沿基坑的侧壁开设沟槽，沟槽与竖井3连通，将导水梁2和连接管4嵌设在沟槽内；

s4、安装支撑板1，将支撑板1与基坑的侧壁贴合；

s5、安装横梁91，将横梁91与固定桩9固定，横梁91与支撑板1的抵紧。

在基坑的四角设置四个竖井3，并在基坑的侧壁开挖沟槽，在沟槽内设置导水梁2，使得基坑周围的地下水汇聚到导水梁2内；通过连接管4的开关组件5控制连接管4开闭，实现将导水梁2内的积水导入到竖井3中，减小基坑土体对支撑板1压力，防止支撑板1损坏，提高支护性能。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。