一种地铁基坑大跨度支撑体系及其施工方法.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CN106436718A(43)申请公布日2017.02.22(21)申请号201610813599.X(22)申请日2016.09.09(71)申请人中建三局集团有限公司地址430064湖北省武汉市关山路552号(72)发明人王辉魏倩周环宇巴鑫慕冬冬吴全龙(74)专利代理机构北京中建联合知识产权代理事务所(普通合伙)11004代理人晁璐松朱丽岩(51)Int.Cl.E02D17/04(2006.01)E02D29/00(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图5页(54)发明名称一种地铁基坑大跨度支撑体系及其施工方法(57)摘要一种地铁基坑大跨度支撑体系及其施工方法，该体系包括水平支撑在基坑地下连续墙之间的水平桁架支撑单元，水平桁架支撑单元沿着基坑的长度和高度方向平行间隔均匀分布，水平桁架支撑单元包括上平面桁架支撑、下平面桁架支撑以及竖直连接在两者之间的连杆。本发明在施工过程中，先将水平支撑单元安装在设计标高1，而后分层开挖相应土体，再利用导轨将水平支撑单元通过升降动力装置下降至设计标高2，再次分层开挖相应土体，这样以此类推，至底层施工完成，施工效率高，适用于深基坑的土方开挖施工，另外，水平支撑单元采用空间桁架式结构，结构强度高，采用这种支撑体系在满足地铁基坑稳定性和变形控制要求的同时，还具有大跨度的特点。CN106436718ACN106436718A权利要求书1/2页1.一种地铁基坑大跨度支撑体系，包括水平支撑在基坑地下连续墙之间的水平桁架支撑单元，所述水平桁架支撑单元沿着基坑的长度和高度方向平行间隔均匀分布，其特征在于：所述水平桁架支撑单元包括上平面桁架支撑、下平面桁架支撑以及竖直连接在两者之间的连杆；所述上平面桁架支撑包括两根沿基坑宽度方向设置的对撑钢桁架（1）、连接在对撑钢桁架（1）两端之间的边桁架（2）和连接在对撑钢桁架（1）两端两侧面上的琵琶撑（3）；所述下平面桁架支撑和上平面桁架支撑结构相同、且平行间隔设置。2.根据权利要求1所述的地铁基坑大跨度支撑体系，其特征在于：所述对撑钢桁架（1）包括平行的对撑主杆和连接在对撑主杆之间的对撑腹杆。3.根据权利要求1所述的地铁基坑大跨度支撑体系，其特征在于：所述边桁架（2）包括平行的边桁架主杆和连接边桁架主杆之间的边桁架腹杆。4.根据权利要求1所述的地铁基坑大跨度支撑体系，其特征在于：所述琵琶撑（3）包括斜向设置在对撑钢桁架（1）和边桁架（2）之间的琵琶撑主杆和连接琵琶撑主杆与对撑钢桁架（1）和边桁架（2）之间的琵琶撑腹杆。5.根据权利要求1至4任意一项所述的地铁基坑大跨度支撑体系，其特征在于：所述所述水平桁架支撑单元的边桁架（2）与基坑地下连续墙之间连接有升降动力机构（10）。6.根据权利要求5所述的地铁基坑大跨度支撑体系，其特征在于：所述升降动力机构（10）至少有四组、对称分布在水平桁架支撑单元两侧。7.根据权利要求6所述的地铁基坑大跨度支撑体系，其特征在于：所述升降动力机构（10）包括连接在水平桁架支撑单元端部的千斤顶（15）、连接在千斤顶前端的转动关节（16）、铰接在转动关节（16）上的滚轮支架（17）和铰接在滚轮支架（17）上的滚轮（14）。8.根据权利要求7所述的地铁基坑大跨度支撑体系，其特征在于：所述滚轮支架（17）为三角形板或者是弯折呈锐角的条状板，其顶角与转动关节（16）铰接、两底角对称铰接有一个滚轮（14）。9.一种如权利要求5至8任意一项所述的地铁基坑大跨度支撑体系的施工方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一，对撑主杆、对撑腹杆装配对撑钢桁架；步骤二，桁架主杆、边桁架腹杆装配边桁架；步骤三，琵琶撑主杆、琵琶撑腹杆装配琵琶撑；步骤四，对撑钢桁架、边桁架和琵琶撑依次装配连接，组装成水平桁架支撑单元；步骤五，将水平桁架支撑单元整体吊放至地铁基坑（4）中设计标高（1）位置处作为第一层水平桁架支撑单元（9）；步骤六，精确调整第一层水平桁架支撑单元（9）平面位置和垂直度、并固定；步骤七，开挖第一层土体（11）至设计标高（2）位置处；步骤八，重复步骤一至步骤四，将另一水平桁架支撑单元整体吊放至地铁基坑（4）中设计标高1位置处作为第二层水平桁架支撑单元（12）；步骤九，精确调整第二层水平桁架支撑单元（12）平面位置和垂直度、并固定；步骤十，利用升降动力机构（10）将第一层水平桁架支撑单元（9）下降至设计标高2位置处；2CN106436718A权利要求书2/2页步骤十一，精确调整第一层水平桁架支撑单元（9）平面位置和垂直度、并固定；步骤十二，开挖第二层土体（13）；步骤十三，重复步骤八至步骤十二，直至完成地铁基坑（4）的土方开挖施工。10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于：所述步骤六