CN114263184B - 基坑支护施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑工程施工技术领域，公开了一种基坑支护施工方法。本发明公开的基坑支护施工方法，包括如下步骤：测量放线，画出基坑开挖边线，分层开挖基坑的第一层土方；测量放线出锚杆孔的位置，在基坑侧壁进行锚杆孔的打孔施工，锚杆孔倾斜向下布置；在基坑中布置护壁单元，利用连接件连接相邻的护壁单元；护壁单元安装连接后，从护壁单元的锚杆孔将锚杆打入基坑侧壁的锚杆孔，并使锚杆端部露出护壁单元内侧，一次完成第一层所有护壁单元的安装；从上到下依次开挖剩下的基坑土方，开挖一层利用前述支护方式一层，直至完成基坑支护。该基坑支护施工方法，不但可以保证基坑支护稳定，而且有效提高基坑护壁施工的效率。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程施工技术领域，具体涉及基坑支护施工方法。
背景技术
建筑施工中一般都会遇到深基坑施工的情况，现阶段也存在很多基坑支护形式，比如钢板桩、混凝土排桩和地下连续墙等。这些支护方式各有优势，同时也有不足的地方，大部分施工方法是不能循环利用的。如今的装配式大力发展，在基坑施工中同样也可以采用这种思想来促进施工方法的发展。
申请号为CN202022206765.4号实用新型专利公开了一种建筑工程用深基坑侧壁支护装置。该专利支撑部位占用太多体积，工人在里面操作不便，而且与基坑边坡无连接措施，稳定性不够。
申请号为CN201810932346.3的发明专利公开了一种装配式深基坑支护结构及其施工方法，其采用了锚杆的方式固定模板，使得基坑内部无需设置横跨基坑的支撑或者设立支撑点，可以避免影响工人在基坑中的施工，但是其存在支护结构组装和拆卸难度大等问题，尤其是螺丝连接等连接件，在基坑内环境下容易出现生锈不便于拆装和重复利用等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基坑支护施工方法，不但可以保证基坑支护稳定，而且有效提高基坑护壁施工的效率。
本发明公开的基坑支护施工方法，包括如下步骤：
测量放线，画出基坑开挖边线，分层开挖基坑的第一层土方；
测量放线出锚杆孔的位置，在基坑侧壁进行锚杆孔的打孔施工，锚杆孔倾斜向下布置；
在基坑中布置护壁单元，护壁单元的内侧具有连接卡槽，并具有倾斜向下的锚杆孔，调整护壁单元精确到位，使护壁单元的锚杆孔与基坑侧壁的锚杆孔对齐且同轴，利用连接件连接相邻的护壁单元，连接件具有连接杆和设置于连接杆两端的卡接头，通过连接件两端的卡接头分别卡入相邻护壁单元的连接卡槽实现相邻护壁单元之间的连接；
护壁单元安装连接后，从护壁单元的锚杆孔将锚杆打入基坑侧壁的锚杆孔，并使锚杆端部露出护壁单元内侧，一次完成第一层所有护壁单元的安装；
从上到下依次开挖剩下的基坑土方，开挖一层利用前述支护方式一层，直至完成基坑支护。
优选地，在基坑侧壁进行锚杆孔的打孔施工时，锚杆孔与水平面之间的夹角为25°～35°。
优选地，基坑支护完成后，进行基坑内部结构的施工；
基坑内部结构施工完成后，开始拆除护壁单元，拆除护壁单元时，先用机械拉出锚杆，往基坑侧壁的锚杆孔内注满水泥浆，再取下连接件后拆下护壁单元。
优选地，拆除护壁单元时，拆除顺序为从下往上分层拆除，先拆除下一层护壁单元，并在下一层回填后，再拆除上一层的护壁单元。
优选地，所述连接卡槽包括横向的卡入段和竖向的卡接段，所述卡入段连通于卡接段的顶部，所述卡接段包括开设于护壁单元内表面的开口和位于开口内侧的卡接腔，所述卡接腔的横向截面宽度大于卡接段开口的横向截面宽度，所述卡接头与连接卡槽的卡接腔相适配并且横向截面宽度大于连接卡槽的开口的横向截面宽度且小于连接卡槽的卡入段的横向截面宽度；
利用连接件连接相邻的护壁单元时，所述连接件的两端卡接头分别通过相邻的护壁单元对应的连接卡槽的卡入段卡入，然后下移卡入对应的卡接腔内，所述连接件的连接杆穿过对应卡接段的开口。
优选地，所述护壁单元包括有第一拐角护壁单元和第二拐角护壁单元，所述第一拐角护壁单元和第二拐角护壁单元的侧边相铰接，所述连接卡槽包括有拐角连接卡槽，所述第一拐角护壁单元和第二拐角护壁单元分别设置对应的拐角连接卡槽，所述连接件包括有拐角连接件，所述拐角连接件的连接杆为一字型结构；
布置护壁单元时，将第一拐角护壁单元和第二拐角护壁单元分别布置于基坑拐角的两个相互垂直的侧壁上，使第一拐角护壁单元和第二拐角护壁单元相互垂直，将拐角连接件两端卡接头分别卡入拐角连接卡槽的卡入段，然后下移卡入对应的卡接腔内，实现第一拐角护壁单元和第二拐角护壁单元的支撑和连接。
优选地，所述第一拐角护壁单元和第二拐角护壁单元远离铰接侧内壁均设置有直边连接卡槽，所述第一拐角护壁单元远离铰接侧的相邻护壁单元以及所述第二拐角护壁单元远离铰接侧的相邻护壁单元均设置有直边连接卡槽,所述连接件包括有直边连接件，所述直边连接件的连接杆为C型结构；
布置护壁单元时，将所述第一拐角护壁单元与其远离铰接侧的相邻护壁单元通过直边连接件卡入对应的直边连接卡槽相连接，所述第二拐角护壁单元与其远离铰接侧的相邻护壁单元通过直边连接件卡入对应的直边连接卡槽相连接。
优选地，所述护壁单元包括直边中间护壁单元，所述直边中间护壁单元的两侧均设置有直边连接卡槽，所述连接件包括有直边连接件，所述直边连接件的连接杆为C型结构；
布置护壁单元时，将所述直边中间护壁单元通过直边连接件卡入对应的直边连接卡槽与相邻的护壁单元相连接。
优选地，所述护壁单元的连接卡槽的上下分别卡接有连接件，所述上下连接件之间设置有支撑件，所述支撑件的上下两端分别设置有卡口，
布置护壁单元时，通过支撑件的上下两端卡口分别与上下连接件相卡接。
优选地，所述护壁单元上的锚杆孔位于护壁单元的中部，且位于两侧连接卡槽之间。
本发明的有益效果是：
1、安装拆卸方便，施工进度快
此发明的不用进行混凝土施工，直接采用模块化思想堆砌而成，护壁单元通过连接件卡接，安装工序简单，施工进度较快，包括锚杆在内的部件都无需采用螺栓等构件进行固定，材料部件少。
2、成本可控
此发明采用的护壁装置可回收利用，比较环保，且因为无螺栓等小部件，材料的回收率和重复利用率极高，能减少材料消耗，降低了施工成本。
3、护壁效果好
此发明的护壁效果好，尤其是利用支撑件将连接件上下连接后可以与护壁单元形成一个稳固的整体，再加上锚杆打入基坑侧壁，与基坑牢固锁定。
4、安全性高
此发明施工工序简单，分层开挖和分层护壁等工序紧凑连接，基坑不容易发生坍塌等风险，安全性相对来说比较高。
5、方便基坑内部施工。
基坑内侧无需设置支撑点或者横跨基坑的支撑部件，连接件占用基坑内部空间小，有利于基坑内的施工操作。
附图说明
图1是基坑支护装置的立体示意图；
图2是基坑支护装置的俯视图；
图3是拐角护壁单元的连接立体图；
图4是拐角护壁单元的连接俯视图；
图5是拐角护壁单元分解示意图；
图6是拐角连接件与支撑件的连接示意图；
图7是直边连接件与支撑件的连接示意图。
附图标记：第一拐角护壁单元11，第一铰接套筒111，第一凸块112，第一定位槽113，第二拐角护壁单元12，第二铰接套筒121，第二凸块122，第二定位槽123，拐角连接卡槽21，直边连接卡槽22，卡入段201，卡接段202，拐角连接件31，直边连接件32，卡接头301，连接杆302，支撑件4，锚杆5，锚杆孔51，铰接轴6。
具体实施方式
下面对本发明进一步说明。
本发明公开的基坑支护施工方法，包括如下步骤：
测量放线，画出基坑开挖边线，分层开挖基坑的第一层土方；基坑开挖前通常需要进行降水施工，降水完成后再进行基坑的开挖；
测量放线出锚杆孔51的位置，在基坑侧壁进行锚杆孔51的打孔施工，锚杆孔51倾斜向下布置；基坑侧壁锚杆孔51依据要求与后续施工的护壁单元上的锚杆孔51倾斜度和大小一致。锚杆孔51与水平面之间的夹角优选为25°～35°，其中以30°最优。
在基坑中布置护壁单元，护壁单元的内侧具有连接卡槽，并具有倾斜向下的锚杆孔51，调整护壁单元精确到位，使护壁单元的锚杆孔51与基坑侧壁的锚杆孔51对齐且同轴，利用连接件连接相邻的护壁单元，连接件具有连接杆302和设置于连接杆302两端的卡接头301，通过连接件两端的卡接头301分别卡入相邻护壁单元的连接卡槽实现相邻护壁单元之间的连接；护壁单元和连接件均是预先加工制作，可以重复利用。护壁单元通常两侧都有相邻的护壁单元，因此可以分别在其两侧设置连接卡槽进行连接，为了保证护壁单元受力均衡，所述护壁单元上的锚杆孔51位于护壁单元的中部，且位于两侧连接卡槽之间。
护壁单元安装连接后，从护壁单元的锚杆孔51将锚杆5打入基坑侧壁的锚杆孔51，并使锚杆5端部露出护壁单元内侧，一次完成第一层所有护壁单元的安装；锚杆5端部露出长度优选为100mm左右。
本申请的基坑支护装置不但安装方便而且拆卸也十分方便，基坑支护完成后，进行基坑内部结构的施工；基坑内部结构施工完成后，开始拆除护壁单元，拆除护壁单元时，先用机械拉出锚杆5，往基坑侧壁的锚杆孔51内注满水泥浆，再取下连接件后拆下护壁单元。由于锚杆5是钻孔后安装，因此，可以较为容易地拔出，通常采用液压设备或者卷扬设备即可拔出。锚杆孔51灌注水泥浆封堵孔洞，然后取下护壁单元即可。拆卸后的部件大都可以重复利用。
为保持基坑的稳定，拆除护壁单元时，拆除顺序优选为从下往上分层拆除，先拆除下一层护壁单元，并在下一层回填后，再拆除上一层的护壁单元。拆除一层护壁单元后，就回填一层，可以防止护壁单元拆除以后基坑侧壁垮塌。
本发明的基坑支护装置的护壁单元之间的连接利用了连接卡槽配合连接件的卡接形式，关于连接卡槽和连接件的具体结构，在本申请的优选实施例中，所述连接卡槽包括横向的卡入段201和竖向的卡接段202，所述卡入段201连通于卡接段202的顶部，所述卡接段202包括开设于护壁单元内表面的开口和位于开口内侧的卡接腔，所述卡接腔的横向截面宽度大于卡接段202开口的横向截面宽度，所述卡接头301与连接卡槽的卡接腔相适配并且横向截面宽度大于连接卡槽的开口的横向截面宽度且小于连接卡槽的卡入段201的横向截面宽度；利用连接件连接相邻的护壁单元时，所述连接件的两端卡接头301分别通过相邻的护壁单元对应的连接卡槽的卡入段201卡入，然后下移卡入对应的卡接腔内，所述连接件的连接杆302穿过对应卡接段202的开口。该基坑支护装置的连接件从连接卡槽横向的卡入段201卡入再进入卡接段202保持连接，不但可以卡入操作方便，而且可以使连接卡槽的端部均为封闭结构，减少杂物进入影响拆卸和安装，还可以大幅提高护壁单元的强度。
护壁单元可以依照传统的布置方式进行排列，对于基坑的拐角位置，为了保证其支护的稳定，在本申请的优选实施例中，所述护壁单元包括有第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12，所述第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12的侧边相铰接，所述连接卡槽包括有拐角连接卡槽21，所述第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12分别设置对应的拐角连接卡槽21，所述连接件包括有拐角连接件31，所述拐角连接件31的连接杆302为一字型结构；布置护壁单元时，将第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12分别布置于基坑拐角的两个相互垂直的侧壁上，使第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12相互垂直，将拐角连接件31两端卡接头301分别卡入拐角连接卡槽21的卡入段201，然后下移卡入对应的卡接腔内，实现第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12的支撑和连接。
这里的拐角连接件31是连接件中的一种，其具有前述连接件的基本结构和功能，同样，第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12也是护壁单元中的一种，其具有前述护壁单元的基本结构和功能，拐角连接卡槽21同样也是前述连接卡槽中的一种。布置时，通常将第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12呈90度角与基坑边密贴，由于第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12的铰接关系，两者的位置不易发生错位。拐角连接件31除了发挥连接作用外，还可以发挥支撑作用，使第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12保持90°，因此，拐角连接件31的连接杆302优选为一字型结构，可以确保支撑效果，当然也可以采用其他结构形状。拐角连接卡槽21的卡入段201可以适当延长，以方便拐角连接件31的卡入。
第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12之间的连接利用拐角连接卡槽21和拐角连接件31，两者与在直边方向的连接则有所不同。如图1所示，所述第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12远离铰接侧内壁均设置有直边连接卡槽22，所述第一拐角护壁单元11远离铰接侧的相邻护壁单元以及所述第二拐角护壁单元12远离铰接侧的相邻护壁单元均设置有直边连接卡槽22,所述连接件包括有直边连接件32，所述直边连接件32的连接杆302为C型结构；布置护壁单元时，将所述第一拐角护壁单元11与其远离铰接侧的相邻护壁单元通过直边连接件32卡入对应的直边连接卡槽22相连接，所述第二拐角护壁单元12与其远离铰接侧的相邻护壁单元通过直边连接件32卡入对应的直边连接卡槽22相连接。直边连接卡槽22是连接卡槽中的一种，直边连接件32则是前述连接件中的一种，拐角护壁单元的直边方向与相邻的护壁单元之间通过直边连接卡槽22和直边连接件32相连接，其连接原理与前文一致。直边连接件32的连接杆302优选为C型结构，也可以框体结构等其他结构形式。
第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12之间的铰接可以参考现有的铰接方式，在本申请的优选实施例中，所述第一拐角护壁单元11铰接侧的下部设置第一铰接套筒111，所述第二拐角护壁单元12铰接侧的上部设置有第二铰接套筒121，所述第一铰接套筒111和第二铰接套筒121中穿设有铰接轴6形成铰接。此种方式的连接和拆卸都十分方便，安装时，先安装下部具有第一铰接套筒111的第一拐角护壁单元11，然后将铰接轴6***，再套入第二拐角护壁单元12的第二铰接套筒121即可。
为了降低铰接轴6所承担的作用力，所述第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12相连接的侧面设置有定位结构，所述定位结构包括设置于第一拐角护壁单元11侧面的第一凸块112、设置于第二拐角护壁单元12侧面的第二凸块122、设置于第一拐角护壁单元11侧面的第一定位槽113以及设置于第二拐角护壁单元12侧面的第二定位槽123；所述第一拐角护壁单元11的第一凸块112定位于第二拐角护壁单元12侧面的第二定位槽123，所述第二拐角护壁单元12的第二凸块122定位于第一拐角护壁单元11的第一定位槽113内。凸块与定位槽的配合可防止第一拐角护壁单元11和第二拐角护壁单元12之间错位，还可降低铰接轴6所承受的不平衡作用力。
如图所示的实施例中基坑尺寸较小，因此，仅利用拐角护壁单元，即可实现支护，若基坑的尺寸较大，则需要在拐角护壁单元之间设置直边中间护壁单元，所述直边中间护壁单元的两侧均设置有直边连接卡槽22，所述连接件包括有直边连接件32，所述直边连接件32的连接杆302为C型结构；布置护壁单元时，将所述直边中间护壁单元通过直边连接件32卡入对应的直边连接卡槽22与相邻的护壁单元相连接。直边中间护壁单元的相邻的护壁单元根据具***置的不同，可能是拐角护壁单元，也可能是其他的直边中间护壁单元。直边中间护壁单元和相邻护壁单元之间的连接，与拐角护壁单元和直边方向的相邻护壁单元之间的连接，可采用相同的连接结构，即直边连接卡槽22和直边连接件32配合的方式。这里的直边连接件32同前文一样，其连接杆302优选为C型结构，也可以框体结构等其他结构形式。
相邻两个护壁单元之间可以仅设置一层连接件，也可以按在高度方向上设置至少两层连接件，针对多层连接件的连接，可以针对每个连接件独立设置卡槽，不过此种设置方式加工无疑较为复杂，在本申请的优选实施例中，所述护壁单元的连接卡槽的上下分别卡接有连接件，所述上下连接件之间设置有支撑件4，所述支撑件4的上下两端分别设置有卡口，并通过卡口分别与上下连接件相卡接。如此，在同一连接卡槽内可以设置两个甚至更多的连接件，连接件之间通过支撑件4进行连接，支撑件4不但可以稳定上部连接件的位置，还可以将各个连接件连接为一体，增强整体性。支撑件4与连接件之间通过卡口连接，连接方式同样简单易拆装。如图6和7所示，对于前文所述的一字型的拐角连接件31可以在其靠近两端的位置分别设置支撑件4，对于前文所述的C型结构的直边连接件32，可以在其三个边上分别设置支撑件4。
Claims (9)
1.基坑支护施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
测量放线，画出基坑开挖边线，分层开挖基坑的第一层土方；
测量放线出锚杆孔(51)的位置，在基坑侧壁进行锚杆孔(51)的打孔施工，锚杆孔(51)倾斜向下布置；
在基坑中布置护壁单元，护壁单元的内侧具有连接卡槽，并具有倾斜向下的锚杆孔(51)，调整护壁单元精确到位，使护壁单元的锚杆孔(51)与基坑侧壁的锚杆孔(51)对齐且同轴，利用连接件连接相邻的护壁单元，连接件具有连接杆(302)和设置于连接杆(302)两端的卡接头(301)，通过连接件两端的卡接头(301)分别卡入相邻护壁单元的连接卡槽实现相邻护壁单元之间的连接；
护壁单元安装连接后，从护壁单元的锚杆孔(51)将锚杆(5)打入基坑侧壁的锚杆孔(51)，并使锚杆(5)端部露出护壁单元内侧，一次完成第一层所有护壁单元的安装；
从上到下依次开挖剩下的基坑土方，开挖一层利用前述支护方式一层，直至完成基坑支护；
所述连接卡槽包括横向的卡入段(201)和竖向的卡接段(202)，所述卡入段(201)连通于卡接段(202)的顶部，所述卡接段(202)包括开设于护壁单元内表面的开口和位于开口内侧的卡接腔，所述卡接腔的横向截面宽度大于卡接段(202)开口的横向截面宽度，所述卡接头(301)与连接卡槽的卡接腔相适配并且横向截面宽度大于连接卡槽的开口的横向截面宽度且小于连接卡槽的卡入段(201)的横向截面宽度；
利用连接件连接相邻的护壁单元时，所述连接件的两端卡接头(301)分别通过相邻的护壁单元对应的连接卡槽的卡入段(201)卡入，然后下移卡入对应的卡接腔内，所述连接件的连接杆(302)穿过对应卡接段(202)的开口。
2.如权利要求1所述的基坑支护施工方法，其特征在于：在基坑侧壁进行锚杆孔(51)的打孔施工时，锚杆孔(51)与水平面之间的夹角为25°～35°。
3.如权利要求1所述的基坑支护施工方法，其特征在于：基坑支护完成后，进行基坑内部结构的施工；
基坑内部结构施工完成后，开始拆除护壁单元，拆除护壁单元时，先用机械拉出锚杆(5)，往基坑侧壁的锚杆孔(51)内注满水泥浆，再取下连接件后拆下护壁单元。
4.如权利要求3所述的基坑支护施工方法，其特征在于：拆除护壁单元时，拆除顺序为从下往上分层拆除，先拆除下一层护壁单元，并在下一层回填后，再拆除上一层的护壁单元。
5.如权利要求1所述的基坑支护施工方法，其特征在于：所述护壁单元包括有第一拐角护壁单元(11)和第二拐角护壁单元(12)，所述第一拐角护壁单元(11)和第二拐角护壁单元(12)的侧边相铰接，所述连接卡槽包括有拐角连接卡槽(21)，所述第一拐角护壁单元(11)和第二拐角护壁单元(12)分别设置对应的拐角连接卡槽(21)，所述连接件包括有拐角连接件(31)，所述拐角连接件(31)的连接杆(302)为一字型结构；
布置护壁单元时，将第一拐角护壁单元(11)和第二拐角护壁单元(12)分别布置于基坑拐角的两个相互垂直的侧壁上，使第一拐角护壁单元(11)和第二拐角护壁单元(12)相互垂直，将拐角连接件(31)两端卡接头(301)分别卡入拐角连接卡槽(21)的卡入段(201)，然后下移卡入对应的卡接腔内，实现第一拐角护壁单元(11)和第二拐角护壁单元(12)的支撑和连接。
6.如权利要求5所述的基坑支护施工方法，其特征在于：所述第一拐角护壁单元(11)和第二拐角护壁单元(12)远离铰接侧内壁均设置有直边连接卡槽(22)，所述第一拐角护壁单元(11)远离铰接侧的相邻护壁单元以及所述第二拐角护壁单元(12)远离铰接侧的相邻护壁单元均设置有直边连接卡槽(22),所述连接件包括有直边连接件(32)，所述直边连接件(32)的连接杆(302)为C型结构；
布置护壁单元时，将所述第一拐角护壁单元(11)与其远离铰接侧的相邻护壁单元通过直边连接件(32)卡入对应的直边连接卡槽(22)相连接，所述第二拐角护壁单元(12)与其远离铰接侧的相邻护壁单元通过直边连接件(32)卡入对应的直边连接卡槽(22)相连接。
7.如权利要求1所述的基坑支护施工方法，其特征在于：所述护壁单元包括直边中间护壁单元，所述直边中间护壁单元的两侧均设置有直边连接卡槽(22)，所述连接件包括有直边连接件(32)，所述直边连接件(32)的连接杆(302)为C型结构；
布置护壁单元时，将所述直边中间护壁单元通过直边连接件(32)卡入对应的直边连接卡槽(22)与相邻的护壁单元相连接。
8.如权利要求1、5、6或7所述的基坑支护施工方法，其特征在于：所述护壁单元的连接卡槽的上下分别卡接有连接件，上下连接件之间设置有支撑件(4)，所述支撑件(4)的上下两端分别设置有卡口，
布置护壁单元时，通过支撑件(4)的上下两端卡口分别与上下连接件的连接杆(302)相卡接。
9.如权利要求1所述的基坑支护施工方法，其特征在于：所述护壁单元上的锚杆孔(51)位于护壁单元的中部，且位于两侧连接卡槽之间。
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