一种坑外拱形支撑体系的基坑支护结构及其施工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113235610A(43)申请公布日2021.08.10(21)申请号202110521310.8(22)申请日2021.05.13(71)申请人南通大学地址226019江苏省南通市崇川区啬园路9号(72)发明人吴昌将沈吴钦潘春辉洪俊青张邵峰钦亚洲曹小建钱王萍(74)专利代理机构北京科家知识产权代理事务所(普通合伙)11427代理人宫建华(51)Int.Cl.E02D17/04(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图4页(54)发明名称一种坑外拱形支撑体系的基坑支护结构及其施工方法(57)摘要本发明公开了一种坑外拱形支撑体系的基坑支护结构及其施工方法，该结构包括坑外拱形支撑结构、支护桩、冠梁、对撑、角撑、连杆、立柱；支护桩顶部设有冠梁；拱形支撑结构由拱肋和吊索组成，拱肋两端交于冠梁，吊索一端锚固在拱肋上，另一端锚固在冠梁上；拱形支撑结构设置在长边基坑侧壁的坑外，拱脚处的坑内设置对撑，短边基坑侧壁设置角撑，对撑和角撑的中部设置立柱；以此形成一种坑外拱形支撑体系的基坑支护结构。本发明的基坑支护结构及其施工方法，充分利用了拱形结构受力合理的特征，具有刚度大、跨度大、控制变形能力强、施工方便、部分构件可回收等优点，可大幅减少坑内支撑、提高基坑安全、缩短施工工期、节省工程造价。CN113235610ACN113235610A权利要求书1/1页1.一种坑外拱形支撑体系的基坑支护结构，其特征在于，包括多个坑外拱形支撑结构、竖直设置的若干支护桩及竖直设置的多个立柱；若干所述支护桩布置在基坑内四周位置处，若干所述支护桩顶部固定设置有冠梁；多个所述拱形支撑结构对称设置在冠梁长边侧壁处且设置在基坑的坑外，每一所述拱形支撑结构的拱脚处在坑内横向设置有对撑，所述冠梁在基坑内部的各角部区域位置处设置有角撑，多个所述立柱的顶部分别固定在对撑和角撑的中间位置处。2.根据权利要求1所述的一种坑外拱形支撑体系的基坑支护结构，其特征在于，所述拱形支撑结构由拱肋和吊索组成，所述拱肋两端固定在冠梁长边外侧，所述吊索一端锚固在拱肋上，另一端锚固在冠梁上。3.根据权利要求1所述的一种坑外拱形支撑体系的基坑支护结构，其特征在于，相对距离较近的两所述对撑之间固定设置有一根或多根连杆。4.根据权利要求1所述的一种坑外拱形支撑体系的基坑支护结构，其特征在于，所述支护桩可采用钻孔灌注桩、SMW工法桩或预应力空心桩中的任意一种。5.根据权利要求1所述的一种坑外拱形支撑体系的基坑支护结构，其特征在于，所述冠梁设置为钢筋混凝土梁。6.根据权利要求1所述的一种坑外拱形支撑体系的基坑支护结构，其特征在于，所述拱肋采用实心或空心的钢筋混凝土制成，所述吊索设置为钢绞线或高强度热处理钢筋。7.根据权利要求1所述的一种坑外拱形支撑体系的基坑支护结构，其特征在于，所述角撑设置为一道或多道。8.一种根据权利要求1所述的坑外拱形支撑体系的基坑支护结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、按照图纸要求，固定若干支护桩；并将立柱固定在图纸所需要固定的位置处；S2、按照图纸要求，固定在若干支护桩的顶部固定冠梁，在冠梁外侧固定拱肋，在冠梁内侧固定对撑、角撑，在距离相近的两对撑之间固定连杆，并在冠梁及拱肋的吊索锚固点处预留孔道，放置吊索；S3、待拱肋、冠梁、对撑、角撑、连杆达到养护强度后，分批次对称张拉吊索预应力，并锁定；S4、基坑开挖前，在拱肋的锚固点处对吊索进行张拉，给予预应力初始值，后按照图纸对基坑尺寸的要求，分段分层开挖基坑内的土体至坑底；S5、基坑工程施工完成后，先释放吊索的全部预应力，再卸除吊索，进行回收再利用，最后拆除坑内支撑。9.根据权利要求8所述的一种坑外拱形支撑体系的基坑施工方法，其特征在于，所述基坑在开挖过程中，可通过二次张拉对吊索预应力进行调整以控制基坑的变形。10.根据权利要求8所述的一种坑外拱形支撑体系的基坑施工方法，其特征在于，所述冠梁可以通过调整吊索在冠梁上的锚固点间距，以使冠梁受力最优。2CN113235610A说明书1/4页一种坑外拱形支撑体系的基坑支护结构及其施工方法技术领域[0001]本发明属于深基坑工程支护领域，特别涉及一种用于软土基坑的坑外拱形支撑体系的基坑支护结构及其施工方法。背景技术[0002]随着城市地下空间不断的开发，深基坑工程的周边环境也愈发变地紧张，这也对深基坑支护工程带来了巨大的挑战。对于软土地区的深基坑工程，由于土体自稳性差，且又要兼顾坑外周围环境的安全，所以往往采用支护桩+内支撑的支护方式。[0003]传统基坑的内支撑主要以对撑、角撑、边桁架、圆环撑或几种组合的形式进行布置，如图1、2、3所示。由图1、2、3可以看出，传统基坑中，支撑系统的冠梁或围檩跨度有限，支撑