擋土結構及建立方法
2023-06-08 01:53:56
專利名稱：擋土結構及建立方法
技術領域：
本發明涉及一種擋土結構(soil guard)及其建立方法，尤其涉及 這樣一種擋土結構及其建立方法，其中，在用於建造各種建築物的地基
挖掘中，在通過在土地中豎直安裝設有導軌的H梁並在H梁之間插入剛 性金屬面板而建立擋土結構之後進行該地基挖掘，由此使土地穩定，並 因此防止因土地不穩而塌方，並阻擋土壤或地下水流入作業空間。
背景技術：
通常，為了建造例如建築物的地基或地鐵之類的地下結構，需要將 地基挖掘進行到地面下的預定深度。當進行地基挖掘時，應當同時進行 用以防止土牆因泥土壓力而塌陷的保護牆的建立，以及用於阻擋從地下 噴出的地下水流入作業區域的隔水操作。
對於這種擋土和隔水，主要使用這樣一種建造方法，其中，如圖1 和2所示，這樣建立擋土結構以均勻的間隔布置H梁llO，並在H梁之 間插入防護板130，以便防止在將地基挖掘進行到地面之下預定深度后土 壤因泥土壓力而流入或地下水流入，此後，在形成空間的擋土結構的後 側填充土壤，由此使土地穩定。
然而，在這種建造方法中，由於建立了包括H梁和木質防護板的擋 土結構，並且在地基挖掘已經進行到一定程度以後在形成有空餘空間的 擋土結構後側填充土壤，因此存在擋土結構後側的土地不穩定的問題， 由此容易導致土地下沉和土地塌方的發生，並且防護牆是利用多個木質 防護板形成的，由此用於阻擋地下水流入的隔水功能降低並且剛性減弱。 此外還存在發生環境汙染的問題，因為由木頭製成的防護板130難以在 建造已經完成之後回收，並由此留在土地中。
因此，為了克服上述問題，在H梁之間插入雙倍的木質防護板以建立擋土結構。剛性因插入雙倍防護板而在一定程度上得以增強，但存在材料成本以及作業負荷增加的問題，同時隔水功能仍然較差。或者，使用由高剛性混凝土製成的混凝土防護板來代替木質防護板，但是這存在效率低下的問題，因為H梁之間的距離彼此不同，由此需要一個一個地單獨製造防護板。
此外，由於擋土結構的建立以及在擋土結構後側的土地穩定操作是在地基挖掘期間同時進行的，因此存在可操作性降低的問題，並且作業時間延長，由此導致建造成本增加。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種擋土結構及其建立方法，其中，在用於建造各種建築物的地基挖掘中，地基挖掘在建立擋土結構以後進行，該擋土結構通過將多個設有導軌的H梁豎直安裝在地下並且在這些H梁之間插入剛性金屬面板而建成，由此使土地穩定，並防止因土地的不穩定性而發生塌方，並且阻擋土壤或地下水流入作業空間。
本發明的另一個目的是提供一種擋土結構及其建立方法，其中，通
過在豎直安裝於地下的H梁之間插入個體剛性金屬面板建立擋土結構，
由此確保剛性以提高安全性，並且簡化作業以縮短作業時間。
本發明的再一目的是提供一種擋土結構及其建立方法，其中，可使
用設有導向孔的導向角鋼(guide angle)在地下正確地安裝H梁。
本發明的又一目的是提供一種擋土結構及其建立方法，其中，使用可反覆使用的構件，由此降低環境汙染和資源浪費，並且也節省了建造成本。
擋土結構的建立方法包括H梁安裝步驟，該步驟用於通過設置在地面的導向孔將H梁以預定間隔豎直安裝在地下；剛性金屬面板插入步驟，該步驟用於在豎直安裝在地下的H梁之間沿著該H梁的縱向方向將剛性金屬面板插入地中；以及地基挖掘步驟，該步驟用於將地基挖掘到地面以下的預定深度。
此外，所述導向孔是由多個鋼件形成的四邊形通孔，以允許H梁穿過，並且在豎直方向上結合至少兩個四邊形通孔。
在此，所述導向孔的形成包括第一步驟，該步驟用於設置一對第一鋼件，使得所述第一鋼件彼此以所述H梁的寬度間隔開並且平行於地面；第二步驟，該步驟用於設置具有預定長度的第二鋼件，使得所述第二鋼件在其一端固定到所述第一鋼件，並且使所述第二鋼件處於與地面
相反的方向上；第三步驟，該步驟用於設置第三鋼件，使得所述第三鋼件固定在所述第二鋼件的另一端上，並且與所述第一鋼件對應；以及第四步驟，該步驟用於將輔助鋼件安裝至所述第一鋼件和所述第三鋼件以形成所述導向孔。
另外，所述的擋土結構的建立方法還包括在H梁安裝步驟之前移除所述導向孔的導向孔移除步驟。
此外，所述的擋土結構的建立方法還包括在H梁安裝步驟之前沿著所述H梁的縱向方向在該H梁的腹板上安裝導軌的導軌安裝步驟。
在此，所述導軌是L形鋼件。
所述導軌安裝步驟包括向由所述H梁的凸緣和所述導軌形成的空間部分中施加水發泡劑(water blowing agent)的步驟。
此外，所述的擋土結構的建立方法還包括在所述剛性金屬面板插入步驟之前在該剛性金屬面板的邊緣形成s的步驟。
此外，所述剛性金屬面板插入步驟包括通過管線和噴嘴進行注水的步驟，所述管線可操作地連接到噴水口，並且沿著所述剛性金屬面板的插入方向設置在該剛性金屬面板的一個表面或兩個表面上，所述噴嘴設置在該管線的下端部。
另外，所述剛性金屬面板插入步驟包括加強件設置步驟，該步驟用於沿著所述剛性金屬面板的插入方向在該剛性金屬面板的一個或兩個表面上設置加強件。
在擋土結構中，多個H梁豎直安裝在地下，在這些H梁之間插有多個面板，以使土地穩定並防止地下水流入，其中，該面板是剛性金屬面板，該H梁沿著其縱向方向設有導軌，以允許所述剛性金屬面板插入。
另外，所述H梁和所述剛性金屬面板通過螺旋起吊器或振動錘插入地中。
此外，所述H梁和所述剛性金屬面板通過牽拉機壓入地中。
在此，所述牽拉機包括液壓起重器和移動裝置，該液壓起重器上下移動以將所述H梁或所述剛性金屬面板插入地中或從地中拔出，該移動裝置安放在所述液壓起重器下方並且使得牽拉機能移動。
此外，所述H梁、所述導軌和所述剛性金屬面板通過螺旋起吊器或振動錘插入地中。
此外，所述H梁、所述導軌和所述剛性金屬面板通過牽拉機壓入地中。
從下面結合附圖對優選實施方式的說明，本發明的上述及其它目的、特徵和優點會變得清楚，在附圖中
圖1是示出傳統擋土結構的立體圖2是示出傳統擋土結構的建立的剖視圖3是示出根據本發明的擋土結構的立體圖4是示出根據本發明的擋土結構的建立的剖視圖-,
圖5是設有導軌的H梁的立體圖6是示出H梁和剛性金屬面板的分解立體圖7是示出根據本發明的擋土結構的剖視圖8是示出H梁的建立的立體圖9是示出導向角鋼的分解立體圖10是示出剛性金屬面板的建立的立體圖11是經過噴水處理的H梁的剖視圖12 (a)是示出設有加強件的剛性金屬面板的立體圖12 (b)是示出設有管線和噴嘴的剛性金屬面板的剖視圖；以及
圖13是示出本發明的工藝步驟的圖。
具體實施方式
下面將參照附圖詳細說明本發明的實施方式。
圖3是示出根據本發明的擋土結構的立體圖；圖4是示出根據本發明的擋土結構的建立的剖視圖；圖5是設有導軌的H梁的立體圖；圖6是示出H梁和剛性金屬面板的分解立體圖；圖7是示出根據本發明的擋土結構的剖視圖；圖8是示出H梁的建立的立體圖；圖9是示出導向角鋼的分解立體圖；圖10是示出剛性金屬面板的建立的立體圖；圖11是經過噴水處理的H梁的剖視圖；圖12 (a)是示出設有加強件的剛性金屬面板的立體圖；圖12 (b)是示出設有管線和噴嘴的剛性金屬面板的剖視圖；以及，圖13是示出本發明的工藝步驟的圖。
擋土結構及其建立方法用於防止土壤牆因為泥土壓力而坍塌，並用於阻擋從地下湧出的地下水流入作業區域，由此使得在地基挖掘中能平穩地進行地基挖掘，該地基挖掘用於建造地下結構，例如建築物的地基或地鐵。如圖3和4所示，H梁10以均勻的間隔豎直安裝在地下，並且在H梁10之間插有剛性金屬面板30，由此建立擋土結構。這樣，首先在地下建立擋土結構，然後進行用於建造地下結構的地基挖掘。
如圖13所示，擋土結構的建立方法包括H梁安裝步驟，該步驟用於通過設置在地面的導向孔41將H梁10豎直安裝在地下；剛性金屬面板插入步驟，該步驟用於在豎直安裝在地下的H梁10之間沿著該H梁10的縱向方向將剛性金屬面板30插入地中；以及地基挖掘步驟，該步驟用於將地基面挖掘到地面以下的預定深度。
圖5是設有導軌的H梁的立體圖。如該圖所示，在H梁10的腹板11上沿著該H梁10的縱向方向安裝有導軌20。優選將L形鋼件用作該導軌20。此外，在H梁10與導軌20之間形成空間部分21，以使剛性金屬面板30能插在H粱10之間。
導軌20 —般通過緊固件23安裝在H梁10的腹板11上，但它也可通過焊接或其它連接方法安裝。
圖8是示出H梁的建立的立體圖，而圖9是示出導向角鋼的分解立體圖。如圖所示，導向孔41形成為使得H梁10以彼此相距預定距離豎直地安裝在地下，在該導向孔中沿著與地面垂直的方向結合至少兩個四邊形通孔。導向孔41的形成包括第一步驟，該步驟用於設置一對第一鋼件42,使得所述第一鋼件彼此以H梁10的寬度間隔開並且平行於地面;第二步驟，該步驟用於設置具有預定長度的第二鋼件43，使得所述第二
鋼件在其一端固定到第一鋼件42上，並且使所述第二鋼件處於與地面相反的方向上；第三步驟，該步驟用於設置第三鋼件44，使得所述第三鋼件在第二鋼件42的另一端固定到該第二鋼件上，並且與第一鋼件42相對應；以及第四步驟，該步驟用於將輔助鋼件45安裝至第一鋼件v42和第三鋼件44以形成導向孔41。
H梁IO，經由在導向角鋼40中形成的導向孔41，如圖8 (a)所示通過振動綞50或螺旋起吊器(auger crane)(未示出)插入地中，或者如圖8 (b)所示通過牽拉機(drawing machine) 60被壓入i也中。
在此，牽拉機60包括液壓起重器61和移動裝置62，液壓起重器61上下移動以將H梁插入或拔出，移動裝置62安放在液壓起重器61下方並且使得牽拉機60能自由移動。牽拉機60通過移動裝置62移動到作業位置，然後利用液壓起重器61將H梁10壓入地中。
在此，振動錘50或螺旋起吊器(未示出)通過對H梁10施加反覆的衝擊將該H梁IO插入地中，而牽拉機60通過液壓力將H梁IO壓入地中，由此不產生振動和噪聲，從而能使周圍的結構和土地穩定，並且不會導致噪聲汙染。
圖6是示出H梁和剛性金屬面板的分解立體圖，而圖7是示出根據本發明的擋土結構的剖視圖。剛性金屬面板30插在形成於附接有導軌20的H梁10的腹板11中的空間部分21內而形成擋土結構。在用於建造地下結構的地基挖掘中，如此形成的擋土結構用於支承泥土壓力，以便不僅防止土壤流入作業區域，而且阻擋地下水流入，從而使地基挖掘平穩進行。
圖IO是示出剛性金屬面板的建立的立體圖。如圖所示，剛性金屬面板30建立在通過導向角鋼40豎直安裝在地下的H梁1Q之間，以形成擋土結構。在此，剛性金屬面板30如圖10 (a)所示通過振動錘50或螺旋起吊器(未示出)插入地中，或者如圖10 (b)所示通過牽拉機60壓入地中。
在此，牽拉機60包括液壓起重器61和移動裝置62，液壓起重器61上下移動以將H梁插入或拔出，移動裝置62安放在液壓起重器61下方並且使得牽拉機60能自由移動。牽拉機60通過移動裝置62移動到作業位置，然後利用液壓起重器61將H梁10壓入地中。
在此，振動錘50或螺旋起吊器(未示出)通過對H梁10施加反覆的衝擊將該H梁10插入地中，而牽拉機60通過液壓力將H梁10壓入地中，由此不產生振動和噪聲，從而能使周圍結構和土地穩定，並且不會導致噪聲汙染。
用於插入H梁的導向孔40或導向角鋼41應當在插入剛性金屬面板30之前移除。
圖11是經過噴水處理的H梁的剖視圖，在剛性金屬面糹反30的兩端插入其中的、H梁10的空間部分21中施加有水發泡劑22。施加在空間部分21中的該水發泡劑22與諸如地下的地下水之類的水分起反應，以填充空間部分21的間隙，由此阻擋地下水流入作業區域。
圖12是示出剛性金屬面板的立體圖，該剛性金屬面板設有加強件或者可操作地連接到噴水口 (未示出)的管線和噴嘴。如圖所示，剛性金屬面板30設有沿插入方向一即壓力形成的方向一的多個加強件31。在此，加強件31形成在剛性金屬面板30的一個或兩個表面上，以增強剛性金屬面板30的剛性。此外，可操作地連接到噴水口 (未示出)的管線32設置在剛性金屬面板30的一個或兩個表面上，並且噴嘴33設置在管線32的下端。噴嘴33設置在剛性金屬面板30上，並且在插入剛性金屬面板30時噴射高壓水以便有利於該插入。
根據作業環境，可形成加強件31和可操作地連接到噴水口 (未示出)的管線及噴嘴中的一個，或者一起形成全部。
此外，在剛性金屬面板30的沿著該剛性金屬面板的插入方向的兩個邊緣處形成有倒角34，以便在將該剛性金屬面板30插入H梁10的空間部分21時能夠容易地插入該剛性金屬面板30。
由於在用於建造地下結構的地基挖掘之前在地下建立了包括H梁IO和剛性金屬面板30的擋土結構，因此在此後進行地基挖掘時土地是穩定的，並且可縮短工期。
本領域技術人員應該明白，在前面的說明中公開的構思和具體實施方式
可容易地作為進行修改或設計其它實施方式、以實現本發明的相同目的的基礎。本領域技術人員還應該明白，這種等效實施方式不脫離由所附的權利要求所闡述的本發明的精神和範圍。
工業適用性
如上所述，在根據本發明的擋土結構及其建立方法中，由於地基挖掘是在利用H梁和剛性金屬面板在地下建立擋土結構之後進行的，因此具有防止土地因為擋土結構後側的填充不足而下沉的獨特效果。
此外，在根據本發明的擋土結構及其建立方法中，由於擋土結構是通過在豎直安裝在地下的H梁之間插入個體剛性金屬面板建立的，因此確保了剛性，從而提高了安全性，並用簡化了作業，從而縮短了工期。
另外，根據本發明的擋土結構及其建立方法，由於H梁和剛性金屬
面板是利用牽拉機壓入地中的，因此具有防止周邊結構和土地因振動而坍塌的效果，並且不會產生噪聲汙染。
另外，根據本發明的擋土結構及其建立方法，由於構成擋土結構的構件是可以反覆使用的，因此具有減少環境汙染和資源浪費的效果，並且節省了建造成本。
權利要求
1. 一種擋土結構的建立方法，該方法包括以下步驟H梁安裝步驟，該步驟用於通過設置在地面的導向孔將H梁以預定間隔豎直安裝在地下；剛性金屬面板插入步驟，該步驟用於在豎直安裝在地下的所述H梁之間沿著所述H梁的縱向方向將剛性金屬面板插入地中；以及地基挖掘步驟，該步驟用於將地基挖掘到地面以下的預定深度。
2. 根據權利要求1所述的擋土結構的建立方法，其中，所述導向孔 是由多個鋼件形成的四邊形通孔，以允許所述H梁穿過，並且至少兩個 四邊形通孔在豎直方向上相結合。
3. 根據權利要求2所述的擋土結構的建立方法，其中，所述導向孔 的形成包括以下步驟第一步驟，該步驟用於設置一對第一鋼件，使得所述第一鋼件彼此以所述H梁的寬度間隔開並且平行於地面；第二步驟，該步驟用於設置具有預定長度的第二鋼件，使得所述第 二鋼件在其一端固定到所述第一鋼件，並且使所述第二鋼件處於與地面相反的方向上；第三步驟，該步驟用於設置第三鋼件，使得所述第三鋼件固定在所 述第二鋼件的另一端上，並且與所述第一鋼件對應；以及第四步驟，該步驟用於將輔助鋼件安裝至所述第一鋼件和所述第三 鋼件以形成所述導向孔。
4. 根據權利要求1所述的擋土結構的建立方法，該方法還包括在所 述剛性金屬面板插入步驟之前移除所述導向孔的導向孔移除步驟。
5. 根據權利要求1所述的擋土結構的建立方法，該方法還包括在所 述H梁安裝步驟之前沿著所述H梁的縱向方向在該H梁的腹板上安裝導軌的導軌安裝步驟。
6. 根據權利要求5所述的擋土結構的建立方法，其中，所述導軌是L形鋼件。
7. 根據權利要求5所述的擋土結構的建立方法，其中，所述導軌安 裝步驟包括向由所述H梁的凸緣和所述導軌形成的空間部分中施加水發 泡劑的步驟。
8. 根據權利要求1所述的擋土結構的建立方法，該方法還包括在所述剛性金屬面板插入步驟之前在所述剛性金屬面板的邊緣形成倒角的步 驟。
9. 根據權利要求1所述的擋土結構的建立方法，其中，所述剛性金屬面板插入步驟包括通過管線和噴嘴進行注水的步驟，所述管線可操作 地連接到噴水口，並且沿著所述剛性金屬面板的插入方向設置在該剛性 金屬面板的一個表面或兩個表面上，所述噴嘴設置在所述管線的下端部。
10. 根據權利要求1所述的擋土結構的建立方法，其中，所述剛性金 屬面板插入步驟包括加強件設置步驟，該步驟用於沿所述剛性金屬面板 的插入方向在該剛性金屬面板的一個或兩個表面上設置加強件。
11. 一種擋土結構，其中，多個H梁豎直安裝在地下，在所述H梁之 間插有多個面板，以使土地穩定並防止地下水流入，其中，所述面板是剛性金屬面板，所述H梁沿著其縱向方向設有導 軌，以允許所述剛性金屬面板插入。
12. 根據權利要求1所述的擋土結構的建立方法，其中，所述H梁和所述剛性金屬面板通過螺旋起吊器或振動錘插入地中。
13. 根據權利要求1所述的擋土結構的建立方法，其中，所述H梁和 所述剛性金屬面板通過牽拉機壓入地中。
14. 根據權利要求13所述的擋土結構的建立方法，其中，所述牽拉 機包括液壓起重器和移動裝置，所述液壓起重器上下移動以將所述H梁 或所述剛性金屬面板插入地中或從地中拔出，所述移動裝置安放在所述 液壓起重器下方並且使得所述牽拉機能移動。
15. 根據權利要求5所述的擋土結構的建立方法，其中，所述H梁、所述導軌和所述剛性金屬面板通過螺旋起吊器或振動錘插入地中。
16. 根據權利要求11所述的擋土結構的建立方法，其中，所述H梁、 所述導軌和所述剛性金屬面板通過牽拉機壓入地中。
全文摘要
本發明涉及一種擋土結構及其建立方法。在該擋土結構中，多個H梁豎直安裝在地下，並且在這些H梁之間插有多個面板，以使土地穩定並防止地下水流入，其中，該面板是剛性金屬面板，該H梁沿著縱向方向設有導軌，以允許剛性金屬面板插入。
文檔編號E02D17/04GK101535572SQ200780041171
公開日2009年9月16日 申請日期2007年9月19日 優先權日2006年9月19日
發明者金成德 申請人:株式會社榮昌土建