详情

原文传递软土基坑开挖过程管廊变形控制装置及其控制方法

专利名称：	软土基坑开挖过程管廊变形控制装置及其控制方法
摘要：	本发明涉及一种基坑工程下方构筑物变形的管廊保护方案，特别是一种软土基坑开挖过程管廊变形控制装置及其控制方法，其要点在于，采用抗拔桩以提供抗拔控制方式，采用以反力架横梁、纵向稳定钢梁和超前支撑钢管为反压系统结合配重装置提供压顶配重控制方式，实现抗拔和配重压顶的“双保险”控制方式，并在施工过程中，采用实时监控，实时调整、逐步分层的方法，有效实现对管廊变形的实时控制，避免了工程事故，并确保了下层管廊结构和其他地下结构安全性，且所述控制方法中的抗拔桩和反压系统均可回收，降低了施工成本，实现了绿色环保施工。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	福建;35
申请人：	福建省水利水电勘测设计研究院
发明人：	陈侯;曾斌杰;魏培鉥;陈宇;何文兴;李祖发;谢德瑞;杨艳;辛丽萍;徐辰奎;陈孝湘
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-06T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910606969.6
公开号：	CN110241863A
代理机构：	福州展晖专利事务所(普通合伙)
代理人：	陈如涛
分类号：	E02D31/00(2006.01);E;E02;E02D;E02D31
申请人地址：	350001 福建省福州市鼓楼区东大路158
主权项：	1.软土基坑开挖过程管廊变形控制装置，其特征在于，包括有由竖向抗拔桩、纵向稳定钢梁和反力架横梁构成的控制框架、超前支撑钢管和配重装置；抗拔桩垂直插置于基坑及基坑下方的土体中，上端部外露于地面上，多个抗拔桩分两排并列分布在基坑下管廊的两侧；每根反力架横梁垂直于基坑下管廊纵轴线分布，且两端分别连接基坑下管廊两侧的抗拔桩，而纵向稳定钢梁位于反力架横梁中部分两列沿着基坑下管廊纵轴线依序连接各反力架横梁；超前支撑钢管的上端部固定连接于反力架横梁的中部，下端部则通过灌浆与基坑下管廊顶部固定连接；配重装置压置在纵向稳定钢梁和反力架横梁的交叉端面上。 2.根据权利要求1所述的软土基坑开挖过程管廊变形控制装置，其特征在于，所述抗拔桩为H型钢桩，其插置在预先打好的搅拌桩中。 3.根据权利要求1所述的软土基坑开挖过程管廊变形控制装置，其特征在于，所述纵向稳定钢梁为工字型钢梁，由多个工字型钢拼接焊接组成。 4.根据权利要求1所述的软土基坑开挖过程管廊变形控制装置，其特征在于，所述配重装置为一种配重砂袋。 5.软土基坑开挖过程管廊变形控制方法，其特征在于，包括如下步骤： 1）开挖前准备：提供如权利要求1所述的软土基坑开挖过程管廊变形控制装置的各个部件；勘测定位现状的管廊的高程、位置，并在施工现场进行放样；根据管廊的施工工法和结构形式，结合管廊施工过程中的地基处理方案，制定管廊结构的变形控制值，变形控制值的设定标准不超过管廊结构及其内部设施的允许值； 2）在基坑下管廊的两侧壁之外各1.0m处打入两排并列分布的搅拌桩，在搅拌桩内插入抗拔桩作为受力构件； 3）定位超前支撑钢管的位置，并进行钻孔，然后插入超前支撑钢管：先轻击超前支撑钢管至管廊顶部高程附近，通过管底高压水冲掉管廊顶部的土层，再慢慢沉入超前支撑钢管至接近管廊顶，最后进行中低压灌浆，在管廊顶部形成一个超前灌浆防护层作为保护区，灌浆时将超前支撑钢管下端部与灌浆防护层浇筑在一起； 4）将反力架横梁一一垂直于基坑下管廊纵轴线分布，每根反力架横梁的两端分别与左右各一抗拔桩上端部焊接连接，然后将超前支撑钢管的上端部与反力架横梁焊接连接；在反力架横梁的中部并排铺设两列纵向稳定钢梁，将纵向稳定钢梁与反力架横梁固定连接；在纵向稳定钢梁和反力架横梁的交叉端面上铺设抗隆用配重装置，由反力架横梁、纵向稳定钢梁以及超前支撑钢管组成反压系统； 5）基坑开挖：分浅层缓慢开挖至基坑底部，开挖过程中实时监测基坑的隆起或者沉降，并根据反压系统的隆起或者沉降量值，调整配重装置的重量， 6）开挖至基坑底部设计高程后，打设垫层并对基坑内构筑物进行建设施工； 7）基坑内构筑物完工后，分层回填基坑，回填过程中实时监测基坑的隆起或者沉降，并根据反压系统的变形值，逐步移除配重装置的重量，直至回填完毕； 8）拆除并回收反压系统，拔除抗拔桩并回收。 6.根据权利要求5所述的软土基坑开挖过程管廊变形控制方法，其特征在于，当抗拔桩的顶部没入地面下土层时，先开挖地面浅槽直至抗拔桩顶端部外露。 7.根据权利要求5所述的软土基坑开挖过程管廊变形控制方法，其特征在于，抗拔桩以及反力系统中各个部件的特征值设计方法如下： 1）将管廊顶部基坑开挖卸荷的荷载大小作为反力加压的荷载； 2）以上述反力加压的反力值作为标准值，以纵向稳定钢梁和反力架横梁组成的反力架构传递至两排抗拔桩进行分析，设置抗拔桩纵向分布间距为1.2m-1.5m，从而获得单桩抗拔桩的抗拔承载力，并将该抗拔承载力作为抗拔桩的设计特征值； 3）根据抗拔桩的设计特征值计算获得抗拔桩的桩长； 4）以反力加压的荷载和反力值为基础，计算反力架横梁的规格和配重装置的配重荷载的大小。
所属类别：	发明专利