深基坑预应力型钢内支撑及施工方法与流程

本发明属于型钢内支撑施工领域，尤其涉及一种深基坑预应力型钢内支撑及施工方法。

背景技术：

1、在基坑围护技术方面，多年来我国房建工程一直是以钢筋混凝土材料为主，工艺落后、耗能大、周期长、成本高，地铁等市政项目狭长基坑的支护一般采用钢管支撑，但是其支护的宽度有限，不适用于超大平面基坑的整体支护，近年来我国建立起预应力装配式h型钢支撑支护技术体系，具有节能环保、绿色施工等显著优势，适用于超大、超深基坑的整体式全钢结构的支护要求。但是在实际施工中发现，钢围檩作为该体系的重要组成部分，其与围护结构(比如钢板桩)之间灌注的间隙混凝土由于支模空间受限，混凝土灌注质量较差。特别针对复杂软土地质基坑，型钢立柱施工时由于找平难度较高，导致立柱定位插打偏差较大，影响了立柱的施工质量，存在较大安全隐患。此外，由于型钢支撑上不能通过汽车，基坑挖土运输难度大。

2、因此，需要通过优化预应力型钢内支撑体系，寻求一种施工效率高、施工安全性高、经济效益好的深基坑预应力型钢内支撑施工方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种深基坑预应力型钢内支撑及施工方法。

2、这种深基坑预应力型钢内支撑施工体系，包括基坑型钢立柱定型化导向支架；基坑边缘设有内侧钢板桩，基坑外设有外侧钢板桩，基坑内设有方钢管支撑和钢立柱；钢立柱上支撑有h型钢支撑梁；钢板桩上设有围檩牛腿，围檩牛腿前端上方设有钢围檩作为间隙混凝土的外侧模板，间隙混凝土底模固定在围檩牛腿之间；

3、基坑型钢立柱定型化导向支架包括操作平台和底板，操作平台通过千斤顶支撑在底板上，底板和操作平台上对应设有导向槽，用于施打钢立柱；操作平台上设有清理系统；

4、内侧钢板桩和外侧钢板桩顶部设有压顶梁，压顶梁和方钢管支撑上方安装有支撑柱和路基箱，用于供运输车通行，方钢管支撑外侧设有挡土钢板。

5、作为优选，所述的围檩牛腿间距均匀地栓接在内侧钢板桩上，围檩牛腿包括承压板和加劲板；承压板前端开槽形成限位槽，钢围檩置于限位槽内，充当间隙混凝土浇筑时的外侧模板；底模两端对称设置有弧形定位板，承压板后端设置有弧形定位槽，底模两端的弧形定位板分别置于两侧的弧形定位槽内；底模和承压板上均焊接有弧形连接板，通过螺栓连接；底模侧面设置有套筒，套筒内插有斜撑的顶端，斜撑底端通过固定板固定于基坑内；底模还设置有把手和可调支撑杆，把手设于底模远离钢板桩一侧，可调支撑杆设于底模四角的底部，可调支撑杆底部安装有滑轮。

6、作为优选，所述的底板作为找平层，底板与操作平台间设置有千斤顶，底板的底部设置有滑轮；操作平台四周设置有安全立柱，相邻安全立柱间均匀布设有若干横杆，操作平台一侧的两道安全立柱之间设有门；底板上设置有第一导向槽，操作平台上对应设置有第二导向槽；操作平台上设有滑移槽，清理系统包括清洁刷、垃圾收集盒和用于补平第二导向槽的填补钢块，然后使清洁刷两端通过滑块置于操作平台的滑移槽内，垃圾收集盒设于操作平台一侧；垃圾收集盒一侧的侧板为可拆卸式，侧板两端设有凸块，垃圾收集盒设有对应的凹块，侧板安装在垃圾收集盒上时凸块插在凹块内；垃圾收集盒设有侧板的一侧通过吊钩连接有设有吊环的垃圾收集袋；且垃圾收集盒内部向侧板一侧倾斜。

7、作为优选，内侧钢板桩和外侧钢板桩顶部设有压顶梁，压顶梁和方钢管支撑上方安装有支撑柱和路基箱；支撑柱之间通过连系杆连接，连系杆两端焊接有插块，支撑柱两侧对应设有插孔，插块插在插孔内；路基箱铺设于支撑柱上方，路基箱两侧分别设有插块和插孔，相邻路基箱通过插块与插孔相互连接；挡土钢板顶部设置有固定板，支撑柱对应挡土钢板的一端下方设有固定方柱，固定方柱底部预留有固定槽，固定板置于固定槽内，挡土钢板两侧设有弧形连接板，相邻挡土钢板通过螺栓穿过其上的弧形连接板固定；方钢管支撑顶部设置有柱形插块，支撑柱底部设有预留孔，柱形插块插入支撑柱底部预留孔内；挡土钢板背后焊接有定位杆，方钢管支撑侧面安装有带定位轨道的定位槽，定位杆插在定位槽内；基坑内一定标高处架设有h型钢支撑梁。

8、通过这种施工体系进行的深基坑预应力型钢内支撑的施工方法，包括以下步骤：

9、步骤一、内侧钢板桩和外侧钢板桩插打，将围檩牛腿固定在内侧钢板桩上，并设置钢围檩；

10、步骤二、底模两端分别和围檩牛腿连接；以钢围檩为侧模，形成基坑型钢支撑间隙混凝土灌注快速支模体系，浇注间隙混凝土；

11、步骤三、定型化导向支架利用导向槽施打钢立柱；

12、步骤四、安装h型钢支撑梁固定于钢立柱的托梁之上；在h型钢支撑梁的对撑或者角撑端部设置预应力装置，施加预应力；

13、步骤五、设置方钢管支撑和挡土钢板，并搭设支撑柱和路基箱，形成设置出土钢平台的水平型钢支撑体系；采用由近往远的土方掏挖技术，土体开挖后，由运输车通过路基箱运出。

14、作为优选，土方挖到支撑标高后，在基坑内架设h型钢支撑梁；挖h型钢支撑梁下土方时由近往远掏挖；掏挖时在支撑柱两端的一定范围内保留土方，然后由远而近地挖土到坑底。

15、深基坑预应力型钢内支撑，由上述任一所述方法得到的。

16、本发明的有益效果是：

17、1)本发明采用定型化围檩牛腿快速支模技术，利用牛腿上设置的限位槽快速安装钢围檩作为间隙混凝土的侧模，底模设置弧形定位板置于承压板设置的弧形定位槽内，同时利用螺栓穿过弧形连接板，一方面利用把手及滑轮快速移动底模，另一方面可调支撑杆与斜撑共同作为底模的支撑体系，保证模板体系受力稳定，结构稳定安全。

18、2)本发明采用导向槽精确定位技术，底板作为找平层，利用千斤顶调节操作平台的相对高度，底板和操作平台上分别设置第一导向槽及第二导向槽，利用导向槽精准定位并施打钢立柱，提高施工效率和质量。

19、3)本发明设置导向支架清理系统，清洁刷两端焊接滑块置于操作平台的滑移槽内，方便工人移动推拉把手，使垃圾置于垃圾收集盒内，收集盒的侧板为可拆卸式，垃圾倾倒时，取出侧板，且由于盒内部倾斜，呈一定角度，垃圾会自动向吊挂的垃圾收集袋内移动，达到简单快速清理支架的目的。

20、4)本发明采用组拼式挡土钢板快速施工技术，挡土钢板顶部设置固定板，置于固定方柱预留的固定槽内，同时钢板通过螺栓穿过其上的弧形连接板加强固定，钢板背后焊接定位杆置于方钢管支撑的定位槽内，使方钢管支撑分别与支撑柱及挡土钢板均形成稳定的结构连接，保证施工的安全性，提高组拼效率。

21、5)本发明采用由近往远的土方掏挖技术，两侧留三角土，中间掏挖通道，前行至基坑远端后全面退挖一段，施加一段支撑的方法，避免了汽车压支撑的情况，也能在挖到标高后立刻加以支撑，确保了基坑和周边环境的安全。

技术特征：

1.一种深基坑预应力型钢内支撑施工体系，其特征在于，包括基坑型钢立柱定型化导向支架；基坑边缘设有内侧钢板桩，基坑外设有外侧钢板桩，基坑内设有方钢管支撑和钢立柱；钢立柱上支撑有h型钢支撑梁；钢板桩上设有围檩牛腿，围檩牛腿前端上方设有钢围檩作为间隙混凝土的外侧模板，间隙混凝土底模固定在围檩牛腿之间；

2.根据权利要求1所述的深基坑预应力型钢内支撑施工体系，其特征在于，所述的围檩牛腿间距均匀地栓接在内侧钢板桩上，围檩牛腿包括承压板和加劲板；承压板前端开槽形成限位槽，钢围檩置于限位槽内，充当间隙混凝土浇筑时的外侧模板；底模两端对称设置有弧形定位板，承压板后端设置有弧形定位槽，底模两端的弧形定位板分别置于两侧的弧形定位槽内；底模和承压板上均焊接有弧形连接板，通过螺栓连接；底模侧面设置有套筒，套筒内插有斜撑的顶端，斜撑底端通过固定板固定于基坑内；底模还设置有把手和可调支撑杆，把手设于底模远离钢板桩一侧，可调支撑杆设于底模四角的底部，可调支撑杆底部安装有滑轮。

3.根据权利要求1所述的深基坑预应力型钢内支撑施工体系，其特征在于，所述的底板作为找平层，底板与操作平台间设置有千斤顶，底板的底部设置有滑轮；操作平台四周设置有安全立柱，相邻安全立柱间均匀布设有若干横杆，操作平台一侧的两道安全立柱之间设有门；底板上设置有第一导向槽，操作平台上对应设置有第二导向槽；操作平台上设有滑移槽，清理系统包括清洁刷、垃圾收集盒和用于补平第二导向槽的填补钢块，然后使清洁刷两端通过滑块置于操作平台的滑移槽内，垃圾收集盒设于操作平台一侧；垃圾收集盒一侧的侧板为可拆卸式，侧板两端设有凸块，垃圾收集盒设有对应的凹块，侧板安装在垃圾收集盒上时凸块插在凹块内；垃圾收集盒设有侧板的一侧通过吊钩连接有设有吊环的垃圾收集袋；且垃圾收集盒内部向侧板一侧倾斜。

4.根据权利要求1所述的深基坑预应力型钢内支撑施工体系，其特征在于，内侧钢板桩和外侧钢板桩顶部设有压顶梁，压顶梁和方钢管支撑上方安装有支撑柱和路基箱；支撑柱之间通过连系杆连接，连系杆两端焊接有插块，支撑柱两侧对应设有插孔，插块插在插孔内；路基箱铺设于支撑柱上方，路基箱两侧分别设有插块和插孔，相邻路基箱通过插块与插孔相互连接；挡土钢板顶部设置有固定板，支撑柱对应挡土钢板的一端下方设有固定方柱，固定方柱底部预留有固定槽，固定板置于固定槽内，挡土钢板两侧设有弧形连接板，相邻挡土钢板通过螺栓穿过其上的弧形连接板固定；方钢管支撑顶部设置有柱形插块，支撑柱底部设有预留孔，柱形插块插入支撑柱底部预留孔内；挡土钢板背后焊接有定位杆，方钢管支撑侧面安装有带定位轨道的定位槽，定位杆插在定位槽内；基坑内一定标高处架设有h型钢支撑梁。

5.通过权利要求1～4中任一所述的施工体系进行的深基坑预应力型钢内支撑的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的深基坑预应力型钢内支撑的施工方法，其特征在于，土方挖到支撑标高后，在基坑内架设h型钢支撑梁；挖h型钢支撑梁下土方时由近往远掏挖；掏挖时在支撑柱两端的一定范围内保留土方，然后由远而近地挖土到坑底。

7.深基坑预应力型钢内支撑，其特征在于，由权利要求5至6中任一所述方法得到的。

技术总结本发明涉及一种深基坑预应力型钢内支撑及施工方法，采用基坑型钢支撑间隙混凝土灌注快速支模体系；采用基坑型钢立柱定型化导向支架；采用设置出土钢平台的水平型钢支撑体系；包括内侧钢板桩和外侧钢板桩插打；以钢围檩为侧模，形成基坑型钢支撑间隙混凝土灌注快速支模体系，浇注间隙混凝土；定型化导向支架利用导向槽施打钢立柱。本发明的有益效果是：通过优化深基坑预应力型钢内支撑体系，将预应力型钢内支撑的应用范围进一步推广，实现了高效、安全施工，应用于实际工程可有效降低成本，取得较好的技术经济效益。技术研发人员：乔文开,李肖受保护的技术使用者：浙江滨源建设科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/4