一種地鐵基坑裝配式水平支撐體系的製作方法

2024-03-21 18:04:05 1

本實用新型涉及建築工程領域，特別是一種地鐵基坑施工體系。

背景技術：

目前，對於地鐵基坑採用的主要支撐體系主要為鋼筋混凝土和鋼管對撐，特別是其中的鋼管支撐，其水平設置間距往往不超過3m。基於地鐵站房狹長、矩形的平面形狀特點，地鐵基坑土方開挖一般採用臺階式退挖接力的方法進行。由於水平支撐設置的間距過於緊密，施工作業面小，土方開挖機械往往採用鬥容量較小挖掘設備，通過臺階接力的方式完成土方開挖，大大降低了土方開挖工作效率；另一方面，在鋼管支撐逐根吊裝時，因為較密的水平支撐間距，必須避免吊裝時支撐的相互碰撞，吊裝就位後尚需進行支撐端部焊接固定及支撐預應力施工，支撐安裝困難、施工效率地下。

眾所周知，基坑土方開挖必須遵循「先撐後挖」的原則進行，通過調研發現，即便採用工效較低鬥容量較小的挖機進行土方開挖，支撐的安裝工效也遠遠不能滿足土方開挖要求，土方開挖和支撐安裝兩者無論在時間上和空間上均無法實現相互滿足，導致水平支撐安裝往往滯後於土方開挖，為基坑工程埋下巨大的安全隱患。

綜上，對於目前狹長型規則的地鐵基坑工程，採用現有的水平支撐體系及土方開挖方法，在工期及安全上均對工程建設造成了一定的困難。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提供一種地鐵基坑裝配式水平支撐體系，要解決基坑施工效率低、安全性無法保證的技術問題；並解決基坑支撐裝配工序複雜的問題。

為實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案：

一種地鐵基坑裝配式水平支撐體系，包括水平支撐在基坑圍護結構之間的水平支撐平臺，所述水平支撐平臺沿著基坑的長度和高度方向平行間隔均勻分布，所述水平支撐平臺與基坑圍護結構之間連接有傳力機構，所述傳力機構沿著水平支撐平臺的側面均勻間隔分布。

所述傳力機構包括連接在水平支撐平臺端部的千斤頂、連接在千斤頂前端的轉動關節、鉸接在轉動關節上的滾輪支架和鉸接在滾輪支架上的滾輪。

所述滾輪支架為三角形板或者是彎折呈銳角的條狀板，其頂角與轉動關節鉸接、兩底角對稱鉸接有一個滾輪。

所述千斤頂的末端通過連接板與水平支撐平臺連接。

所述地鐵基坑裝配式水平支撐體系還包括導軌和升降動力單元。

所述導軌沿基坑圍護結構的長度方向平行間隔設置；所述導軌是由導軌單元沿基坑圍護結構的高度方向豎向拼接而成的。

所述升降動力單元通過單元支架與水平支撐平臺連接。

所述單元支架包括連接在水平支撐平臺端部的三角支架、連接在三角支架端部的上插銷支座以及平行設置在上插銷支座下方的下插銷支座。

所述上插銷支座和下插銷支座分別通過上插銷和下插銷與導軌的反力孔可拆卸連接。

所述升降動力單元為液壓油缸，包括缸筒和活塞杆，其中缸筒與上插銷支座固定連接，活塞杆的一端穿過上插銷支座與缸筒活動連接、另一端與下插銷支座固定連接。

所述傳力機構連接在水平支撐平臺和導軌之間，其滾輪與導軌滑動連接。

所述導軌與基坑圍護結構之間沿基坑高度方向平行間隔設有一組圍檁，所述圍檁沿著基坑圍護結構的長度方向通長設置。

與現有技術相比本實用新型具有以下特點和有益效果：

本實用新型利用傳力機構實現了水平支撐平臺和基坑圍護結構之間的有效裝配式連接，該傳力機構設置於水平支撐平臺與基坑圍護結構之間，包括千斤頂、轉動關節和滾輪，通過千斤頂向基坑圍護結構施加預壓力，並為滾輪提供支撐力；千斤頂和滾輪支架通過轉動關節連接，滾輪支架可以隨著基坑圍護結構的平面進行小範圍的轉動調整，並適應基坑圍護結構和水平支撐平臺的轉動，以確保傳力機構可以沿著基坑圍護結構自由行走；滾輪的尺寸可根據千斤頂傳遞的支撐力大小計算確定，可根據計算布置一個或多個滾輪並通過轉動關節連接成整體。

基坑開挖前可通過千斤頂對基坑圍護結構施加預壓力，進而控制基坑開挖過程中圍護結構水平方向的變形，而滾輪將千斤頂傳至的支撐力以線荷載的形式施加於基坑圍護結構，在承受水平支撐力的情況下帶動水平支撐平臺沿基坑深度方向移動，保證支撐桁架在移動的過程中仍能起到支撐的作用，因此，傳力機構可在承受水平支撐力的情況下帶動水平支撐平臺沿基坑圍護結構豎向移動，方便進行多層水平支撐平臺的快速豎向移動，確保裝配過程中各層調節，施工效率高，而且安全有效。

附圖說明

下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。

圖1是本實用新型實施例一的結構示意圖。

圖2是本實用新型實施例一的主視結構示意圖。

圖3是本實用新型實施例一傳力機構的結構示意圖。

圖4是本實用新型實施例二的結構示意圖。

圖5是本實用新型實施例二的俯視結構示意圖。

圖6是本實用新型實施例二的主視結構示意圖。

圖7是本實用新型實施例二水平支撐平臺的結構示意圖。

附圖標記：1－水平支撐平臺、2－升降動力單元、3－導軌、4－可調支座組件、5－基坑圍護結構、6－單元支架、7－圍檁、8－傳力機構、9－滾輪、10－千斤頂、11-轉動關節、12-滾輪支架、13-冠梁。

具體實施方式

實施例一參見圖1、圖2、圖3所示，這種地鐵基坑裝配式水平支撐體系，包括水平支撐在基坑圍護結構5之間的水平支撐平臺1，所述水平支撐平臺1沿著基坑的長度和高度方向平行間隔均勻分布，其特徵在於：所述水平支撐平臺1與基坑圍護結構5之間連接有傳力機構8，所述傳力機構8沿著水平支撐平臺的側面均勻間隔分布。

參見圖3所示，所述傳力機構8包括連接在水平支撐平臺1端部的千斤頂10、連接在千斤頂前端的轉動關節11、鉸接在轉動關節11上的滾輪支架12和鉸接在滾輪支架12上的滾輪9。

所述滾輪支架12為三角形板或者是彎折呈銳角的條狀板，其頂角與轉動關節11鉸接、兩底角對稱鉸接有一個滾輪9。

所述千斤頂10的末端通過連接板與水平支撐平臺1連接。

實施例二參見圖4、圖5、圖6、圖7所示，與實施例一不同的是，所述地鐵基坑裝配式水平支撐體系還包括導軌3和升降動力單元2；所述導軌3沿基坑圍護結構5的長度方向平行間隔設置；所述導軌3是由導軌單元沿基坑圍護結構5的高度方向豎向拼接而成的；所述導軌3通過可調支座組件4與基坑圍護結構5連接；所述升降動力單元2通過單元支架6與水平支撐平臺1連接。

參見圖7所示，所述單元支架6包括連接在水平支撐平臺1端部的三角支架、連接在三角支架端部的上插銷支座以及平行設置在上插銷支座下方的下插銷支座；所述上插銷支座和下插銷支座分別通過上插銷和下插銷與導軌的反力孔可拆卸連接。

所述升降動力單元2為液壓油缸，包括缸筒和活塞杆，其中缸筒與上插銷支座固定連接，活塞杆的一端穿過上插銷支座與缸筒活動連接、另一端與下插銷支座固定連接。

所述傳力機構8連接在水平支撐平臺和導軌之間，其滾輪9與導軌3滑動連接。

所述導軌3與基坑圍護結構5之間沿基坑高度方向平行間隔設有一組圍檁7，所述圍檁沿著基坑圍護結構5的長度方向通長設置。

一種如所述的地鐵基坑裝配式水平支撐體系的裝配施工方法，其特徵在於，具體步驟如下：

步驟一，將水平支撐平臺1、傳力結構8裝配成整體支撐單元。

步驟二，將裝配好的支撐單元吊放至設計標高1位置處作為第一層支撐單元。

步驟三，精確調整第一層支撐單元的平面位置和垂直度。

步驟四，頂升傳力結構8中的千斤頂，使滾輪緊緊頂固在基坑圍護結構5上進行臨時連接，並通過傳力機構將基坑外側土壓力傳至水平支撐平臺上。

步驟五，開挖第一層土體至設計標高2位置處。

步驟六，將另一支撐單元整體吊放至設計標高1位置處作為第二層支撐單元。

步驟七，精確調整第二層支撐單元平面位置和垂直度。

步驟八，頂升傳力結構8中的千斤頂，使滾輪緊緊頂固在基坑圍護結構5上。

步驟九，收縮第一層支撐單元傳力機構的千斤頂10，利用滾輪沿著基坑圍護結構5行走、進行水平支撐平臺的豎向移動，將第一層支撐單元下降至設計標高2位置處。

步驟十，開挖第二層土體13。

步驟十一，重複步驟六至步驟十，直至完成基坑的土方開挖施工。