基坑拱形支護結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于基礎(chǔ)坑邊緣的修砌或加固領(lǐng)域，具體的涉及一種基坑拱形支護結(jié)構(gòu)及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，建筑基坑工程發(fā)展迅速?；庸こ淌堑叵鹿こ淌┕ぶ械闹匾M成部分，要求具有安全性、可靠性和經(jīng)濟性。而基坑開挖的支護工程是建筑基坑工程的組成部分之一，對整個基坑工程有著重要影響。目前基坑支護的形式及種類眾多，如水泥土攪拌粧擋墻、土釘墻、錨桿式擋墻等，這些支護體系常采用如圖1所示的直線形支撐結(jié)構(gòu)，以抵擋由于開挖卸荷引起的土壓力和坑壁周側(cè)出現(xiàn)的過大變形。但此類水平直線型支撐結(jié)構(gòu)往往不具有抵抗橫向作用的能力，同時在實際基坑施工過程中由于支撐的存在，基坑內(nèi)部的作業(yè)空間受到限制。因此，按固定土壓力值來設(shè)計支撐結(jié)構(gòu)很難保證整個基坑的安全與穩(wěn)定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基坑拱形支護結(jié)構(gòu)及其施工方法，具有結(jié)構(gòu)簡單，受力合理和施工方便快速的優(yōu)點，能夠保證整個基坑的安全與穩(wěn)定。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
本發(fā)明首先提出了一種基坑拱形支護結(jié)構(gòu)，包括分別與基坑兩側(cè)壁對應(yīng)設(shè)置的兩個側(cè)拱支撐，兩個所述側(cè)拱支撐的頂端設(shè)有頂拱支撐相連，兩個所述側(cè)拱支撐的底端設(shè)有底拱支撐相連，兩個所述側(cè)拱支撐之間設(shè)有至少兩道內(nèi)支撐；所述頂拱支撐、位于最上端的內(nèi)支撐和兩個所述側(cè)拱支撐之間圍成上拱圈；相鄰兩個內(nèi)支撐與兩個所述側(cè)拱支撐之間圍成至少一個中拱圈；所述底拱支撐、位于最下端的內(nèi)支撐和兩個所述側(cè)拱支撐之間圍成下拱圈。
[0005]進一步，所述頂拱支撐和底拱支撐的矢跨比相同，且所述頂拱支撐的拱起方向向上，所述底拱支撐的拱起方向向下。
[0006]進一步，所述頂拱支撐和底拱支撐的矢跨比均為1/5。
[0007]進一步，兩個所述側(cè)拱支撐的矢跨比相同，且所述側(cè)拱支撐的拱起方向朝向與其對應(yīng)的基坑側(cè)壁。
[0008]進一步，所述側(cè)拱支撐的矢跨比為1/4。
[0009]進一步，所述內(nèi)支撐為拱形內(nèi)支撐，所述拱形內(nèi)支撐的矢跨比為1/8。
[0010]進一步，所述上拱圈的高度為基坑深度的0.2-0.3倍；所述下拱圈的深度為基坑深度的0.2-0.3倍；所述中拱圈的深度為基坑深度的0.1-0.2倍。
[0011]本發(fā)明還提出了一種基坑拱形支護結(jié)構(gòu)施工方法，包括如下步驟:
第一步:依據(jù)工程地質(zhì)條件和基坑開挖深度、寬度，分別計算頂拱支撐、底拱支撐、側(cè)拱支撐和內(nèi)支撐的矢跨比、厚度、弧度和水泥摻量；
第二步:在向下開挖基坑的過程中，依次架設(shè)上拱圈支模并澆筑、架設(shè)中拱圈支模并澆筑和架設(shè)下拱圈支模并澆筑；
第三步:拆除內(nèi)支撐，基坑施工作業(yè)完成。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明的基坑拱形支護結(jié)構(gòu)，在支擋土體過程中，邊坡土體水平方向的土壓力作用在側(cè)拱支撐的背面上，即通過側(cè)拱支撐內(nèi)部來承受水平土壓力；由于本發(fā)明的拱形支護結(jié)構(gòu)是由頂拱支撐、底拱支撐、側(cè)拱支撐所組成的連拱框架結(jié)構(gòu)，其比直線形的普通支護結(jié)構(gòu)能夠承受更大的水平土壓力；
本發(fā)明的拱形支護結(jié)構(gòu)為連拱框架結(jié)構(gòu)，具有拱結(jié)構(gòu)的特性，能使彎矩大為減少，從而減少鋼筋用量，節(jié)省造價；側(cè)拱支撐用于支擋邊坡水平土壓力，由于支擋結(jié)構(gòu)為拱形，按其受力特點可知側(cè)拱兩端所受彎矩最大，為保證連拱框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在側(cè)拱支撐的上下兩端分別設(shè)置頂拱支撐和底拱支撐；特別的，本發(fā)明所采用的材料為現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件，現(xiàn)場只需平整場地、支模即可；因此，本發(fā)明一種拱形支護結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，具有構(gòu)造簡單、施工速度快且穩(wěn)定性良好等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0013]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進行說明:
圖1為現(xiàn)有的一種直線形支撐結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明基坑拱形支護結(jié)構(gòu)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0015]如圖2所示，為基坑拱形支護結(jié)構(gòu)實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本實施例的基坑拱形支護結(jié)構(gòu)，包括分別與基坑I兩側(cè)壁對應(yīng)設(shè)置的兩個側(cè)拱支撐2，兩個側(cè)拱支撐2的頂端設(shè)有頂拱支撐3相連，兩個側(cè)拱支撐2的底端設(shè)有底拱支撐4相連，兩個側(cè)拱支撐2之間設(shè)有至少兩道內(nèi)支撐5 ;頂拱支撐3、位于最上端的內(nèi)支撐5和兩個側(cè)拱支撐2之間圍成上拱圈6 ;相鄰兩個內(nèi)支撐5與兩個側(cè)拱支撐2之間圍成至少一個中拱圈7 ;底拱支撐4、位于最下端的內(nèi)支撐5和兩個側(cè)拱支撐2之間圍成下拱圈8。
[0016]進一步，頂拱支撐3和底拱支撐4的矢跨比相同，且頂拱支撐3的拱起方向向上，底拱支撐4的拱起方向向下。本實施例的頂拱支撐3和底拱支撐4的矢跨比均為1/5。
[0017]進一步，兩個側(cè)拱支撐2的矢跨比相同，且側(cè)拱支撐2的拱起方向朝向與其對應(yīng)的基坑I側(cè)壁。本實施例的側(cè)拱支撐2的矢跨比為1/4。
[0018]進一步，內(nèi)支撐5為拱形內(nèi)支撐，本實施例的拱形內(nèi)支撐的矢跨比為1/8。
[0019]進一步，上拱圈6的高度為基坑I深度的0.2-0.3倍；下拱圈8的深度為基坑I深度的0.2-0.3倍；中拱圈7的深度為基坑I深度的0.1-0.2倍。本實施例的中拱圈7設(shè)置為三個，上拱圈的高度為基坑I深度的0.2倍；下拱圈8的深度為基坑I深度的0.2倍；中拱圈7的深度為基坑I深度的0.2倍。當然，還可以為:上拱圈的高度為基坑I深度的0.35倍；下拱圈8的深度為基坑I深度的0.35倍；中拱圈7的深度為基坑I深度的0.1倍；上拱圈的高度為基坑I深度的0.3倍；下拱圈8的深度為基坑I深度的0.3倍；中拱圈7的深度為基坑I深度的2/15倍。
[0020]下面對本發(fā)明的一種基坑拱形支護結(jié)構(gòu)施工方法的【具體實施方式】進行詳細說明，包括如下步驟:
第一步:依據(jù)工程地質(zhì)條件和基坑開挖深度、寬度，分別計算頂拱支撐3、底拱支撐4、側(cè)拱支撐2和內(nèi)支撐5的矢跨比、厚度、弧度和水泥摻量；
第二步:在向下開挖基坑I的過程中，依次架設(shè)上拱圈6支模并澆筑、架設(shè)中拱圈7支模并澆筑和架設(shè)下拱圈8支模并澆筑；
第三步:拆除內(nèi)支撐5，基坑施工作業(yè)完成。
[0021]本實施例的基坑拱形支護結(jié)構(gòu)，在支擋土體過程中，邊坡土體水平方向的土壓力作用在側(cè)拱支撐的背面上，即通過側(cè)拱支撐內(nèi)部來承受水平土壓力；由于本實施例的拱形支護結(jié)構(gòu)是由頂拱支撐、底拱支撐、側(cè)拱支撐所組成的連拱框架結(jié)構(gòu)，其比直線形的普通支護結(jié)構(gòu)能夠承受更大的水平土壓力；
本實施例的拱形支護結(jié)構(gòu)為連拱框架結(jié)構(gòu)，具有拱結(jié)構(gòu)的特性，能使彎矩大為減少，從而減少鋼筋用量，節(jié)省造價；側(cè)拱支撐用于支擋邊坡水平土壓力，由于支擋結(jié)構(gòu)為拱形，按其受力特點可知側(cè)拱兩端所受彎矩最大，為保證連拱框架結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，在側(cè)拱支撐的上下兩端分別設(shè)置頂拱支撐和底拱支撐；特別的，本實施例所采用的材料為現(xiàn)澆鋼筋混凝土構(gòu)件，現(xiàn)場只需平整場地、支模即可；因此，本實施例的一種拱形支護結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，具有構(gòu)造簡單、施工速度快且穩(wěn)定性良好等優(yōu)點。
[0022]以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明基礎(chǔ)上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以權(quán)利要求書為準。
【主權(quán)項】
1.一種基坑拱形支護結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括分別與基坑兩側(cè)壁對應(yīng)設(shè)置的兩個側(cè)拱支撐，兩個所述側(cè)拱支撐的頂端設(shè)有頂拱支撐相連，兩個所述側(cè)拱支撐的底端設(shè)有底拱支撐相連，兩個所述側(cè)拱支撐之間設(shè)有至少兩道內(nèi)支撐；所述頂拱支撐、位于最上端的內(nèi)支撐和兩個所述側(cè)拱支撐之間圍成上拱圈；相鄰兩個內(nèi)支撐與兩個所述側(cè)拱支撐之間圍成至少一個中拱圈；所述底拱支撐、位于最下端的內(nèi)支撐和兩個所述側(cè)拱支撐之間圍成下拱圈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑拱形支護結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述頂拱支撐和底拱支撐的矢跨比相同，且所述頂拱支撐的拱起方向向上，所述底拱支撐的拱起方向向下。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基坑拱形支護結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述頂拱支撐和底拱支撐的矢跨比均為1/5。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的基坑拱形支護結(jié)構(gòu)，其特征在于:兩個所述側(cè)拱支撐的矢跨比相同，且所述側(cè)拱支撐的拱起方向朝向與其對應(yīng)的基坑側(cè)壁。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基坑拱形支護結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述側(cè)拱支撐的矢跨比為1/4。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基坑拱形支護結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)支撐為拱形內(nèi)支撐，所述拱形內(nèi)支撐的矢跨比為1/8。7.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基坑拱形支護結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述上拱圈的高度為基坑深度的0.2-0.3倍；所述下拱圈的深度為基坑深度的0.2-0.3倍；所述中拱圈的深度為基坑深度的0.1-0.2倍。8.—種基坑拱形支護結(jié)構(gòu)施工方法，其特征在于:包括如下步驟: 第一步:依據(jù)工程地質(zhì)條件和基坑開挖深度、寬度，分別計算頂拱支撐、底拱支撐、側(cè)拱支撐和內(nèi)支撐的矢跨比、厚度、弧度和水泥摻量； 第二步:在向下開挖基坑的過程中，依次架設(shè)上拱圈支模并澆筑、架設(shè)中拱圈支模并澆筑和架設(shè)下拱圈支模并澆筑； 第三步:拆除內(nèi)支撐，基坑施工作業(yè)完成。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基坑拱形支護結(jié)構(gòu)，包括分別與基坑兩側(cè)壁對應(yīng)設(shè)置的兩個側(cè)拱支撐，兩個側(cè)拱支撐的頂端設(shè)有頂拱支撐相連，兩個側(cè)拱支撐的底端設(shè)有底拱支撐相連，兩個側(cè)拱支撐之間設(shè)有至少兩道內(nèi)支撐；頂拱支撐、位于最上端的內(nèi)支撐和兩個側(cè)拱支撐之間圍成上拱圈；相鄰兩個內(nèi)支撐與兩個側(cè)拱支撐之間圍成至少一個中拱圈；底拱支撐、位于最下端的內(nèi)支撐和兩個側(cè)拱支撐之間圍成下拱圈。本發(fā)明還公開了一種基坑拱形支護結(jié)構(gòu)施工方法。本發(fā)明的基坑拱形支護結(jié)構(gòu)及其施工方法，具有結(jié)構(gòu)簡單，受力合理和施工方便快速的優(yōu)點，能夠保證整個基坑的安全與穩(wěn)定。
【IPC分類】E02D17/04
【公開號】CN105507328
【申請?zhí)枴緾N201510565311
【發(fā)明人】廖小根, 錢志宇, 商夏明, 馮亮, 蘆邊, 王哲, 熊壯, 裘建君
【申請人】浙江中林勘察研究股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年9月8日