CN218233492U - 一种上土下岩二元地层深基坑支护结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基坑支护技术领域，公开了一种上土下岩二元地层深基坑支护结构，包括位于基坑上部土质层的围护桩和锚索以及位于基坑下部岩质层的钢管桩、预应力锚索和砂浆锚杆，并共同组成组合支护体系，所述围护桩的外侧的中部安装有若干个钢砼肋梁，所述钢砼肋梁和腰梁的内侧均倾斜向下安装有锚索。本发明通过围护桩和钢管桩在竖向上对基坑进行支撑，通过钢支撑在横向上对冠梁进行支撑，通过钢绞线对冠梁及围护桩进行牵引，通过锚索分别对钢砼肋梁和腰梁进行牵引，通过预应力锚索对横梁进行牵引，通过砂浆锚杆对钢管桩进行牵引，可以有效地减小深基坑的侧壁、地表发生变形，保证上土下岩二元结构地层的深基坑的稳定。

Description

一种上土下岩二元地层深基坑支护结构

技术领域

本发明涉及基坑支护技术领域，具体是一种上土下岩二元地层深基坑支护结构。

背景技术

深基坑工程指开挖深度超过5m(含5m)或地下室3层以上(含3层)或深度虽未超过5m，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的基坑开挖、支护和降水工程，随着我国经济的高速发展，高层建筑、地下空间的发展，深基坑工程的规模之大、深度之深，成为岩土工程中事故最为频繁的领域，特别在上土下岩二元结构地层条件下，传统的支护结构对该结构地层无法起到很好地支护效果。

中国专利公开了深基坑支护结构(授权公告号CN211621604U)，该专利技术可以实现将深基坑的第二基坑提前至第一基坑完成地下二层楼板施工时开始挖掘，相比原有基坑施工第二基坑智能在第一基坑地下室结构出±0.00后开挖的施工工序而言，加快了施工进度，缩短了地下结构施工工期，防止基坑工程的“时空效应”对周边环境的已建建筑、管线、邻近地铁等造成影响；但是其对上土下岩二元结构地层支护效果不佳，施工过程中容易发生失稳现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种上土下岩二元地层深基坑支护结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种上土下岩二元地层深基坑支护结构，包括位于基坑上部土质层的围护桩和锚索以及位于基坑下部岩质层的钢管桩、预应力锚索和砂浆锚杆，并共同组成组合支护体系，所述围护桩的顶端安装有冠梁，左右两个所述冠梁之间共同安装有钢支撑，所述围护桩的外侧的中部安装有若干个钢砼肋梁，且围护桩的外侧的下端安装有腰梁，所述钢砼肋梁和腰梁的内侧均倾斜向下安装有锚索，所述钢管桩的外侧的上端安装有若干个横梁，且钢管桩的外侧的下端倾斜向下安装有若干个砂浆锚杆，所述横梁的内侧倾斜向下安装有预应力锚索，所述钢支撑与冠梁之间安装有轴力传感器，所述冠梁的外侧设置有L型固定板，且冠梁与L型固定板之间固定连接有膨胀螺栓，所述围护桩的外侧靠近L型固定板的下端固定安装有液压缸，所述液压缸与L型固定板之间固定连接有钢绞线。

作为本发明再进一步的方案：所述围护桩的外部从上到下分别为土质层和岩质层，所述锚索、预应力锚索和砂浆锚杆的下端均固定在岩质层内。

作为本发明再进一步的方案：所述岩质层的上端铺设有混凝土地面层，所述混凝土地面层分为放坡段和平直段，所述平直段的上端设置有截水沟，且平直段的上端位于截水沟的外侧设置有围栏，所述放坡段的底端位于冠梁的顶端。

作为本发明再进一步的方案：所述围护桩包括位于中间层的钢管，所述钢管的内侧填充有水泥混凝土桩芯，且钢管的外侧包裹有水泥混凝土保护层。

作为本发明再进一步的方案：所述锚索的外侧位于腰梁和钢砼肋梁的一端均设置有第一钢垫板，且锚索的外侧位于腰梁和钢砼肋梁的另一端均设置有第一自由段，所述锚索的外侧靠近第一钢垫板的一端固定连接有第一OVM锚具，且锚索的外侧靠近第一自由段的一端设置有第一锚固段。

作为本发明再进一步的方案：所述预应力锚索的外侧位于横梁的一端设置有第二钢垫板，且预应力锚索的外侧位于横梁的另一端设置有第二自由段，所述预应力锚索的外侧靠近第二钢垫板的一端固定连接有第二OVM锚具，且预应力锚索的外侧靠近第二自由段的一端设置有第二锚固段。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明通过围护桩和钢管桩在竖向上对基坑进行支撑，通过钢支撑在横向上对冠梁进行支撑，通过钢绞线对冠梁及围护桩进行牵引，通过锚索分别对钢砼肋梁和腰梁进行牵引，通过预应力锚索对横梁进行牵引，通过砂浆锚杆对钢管桩进行牵引，可以有效地减小深基坑的侧壁、地表发生变形，保证上土下岩二元结构地层的稳定，保障施工作业和施工周边环境的安全。

附图说明

图1为一种上土下岩二元地层深基坑支护结构的结构示意图；

图2为一种上土下岩二元地层深基坑支护结构中预应力锚索和砂浆锚杆的结构示意图；

图3为一种上土下岩二元地层深基坑支护结构中混凝土地面层的结构示意图；

图4为图1中A部分的放大结构示意图；

图5为一种上土下岩二元地层深基坑支护结构中钢管桩的剖面示意图；

图6为一种上土下岩二元地层深基坑支护结构中钢砼肋梁的剖面示意图；

图7为一种上土下岩二元地层深基坑支护结构中腰梁的剖面示意图；

图8为一种上土下岩二元地层深基坑支护结构中横梁的剖面示意图。

图中：1、钢支撑；2、钢砼肋梁；3、冠梁；4、围护桩；5、锚索；51、第一OVM锚具；52、第一钢垫板；53、第一锚固段；54、第一自由段；6、混凝土地面层；7、腰梁；8、钢管桩；81、水泥混凝土桩芯；82、钢管；83、水泥混凝土保护层；9、围栏；10、预应力锚索；101、第二OVM锚具；102、第二钢垫板；103、第二锚固段；104、第二自由段；11、砂浆锚杆；12、截水沟；13、横梁；14、土质层；15、岩质层；16、液压缸；17、L型固定板；18、轴力传感器；19、膨胀螺栓；20、钢绞线。

具体实施方式

请参阅图1～8，本发明实施例中，一种上土下岩二元地层深基坑支护结构，包括位于基坑上部土质层14的围护桩4和锚索5以及位于基坑下部岩质层15的钢管桩8、预应力锚索10和砂浆锚杆11，并共同组成组合支护体系，围护桩4的顶端安装有冠梁3，左右两个冠梁3之间共同安装有钢支撑1，围护桩4的外侧的中部安装有若干个钢砼肋梁2，围护桩4的外侧的下端安装有腰梁7，钢砼肋梁2和腰梁7的内侧均倾斜向下安装有锚索5，钢管桩8的外侧的上端安装有若干个横梁13，钢管桩8的外侧的下端倾斜向下安装有若干个砂浆锚杆11，横梁13的内侧倾斜向下安装有预应力锚索10，钢支撑1与冠梁3之间安装有轴力传感器18，通过轴力传感器18监测钢支撑1受到的轴向力，可以有效地监测深基坑是否具有变形的趋势，冠梁3的外侧设置有L型固定板17，且冠梁3与L型固定板17之间固定连接有膨胀螺栓19，围护桩4的外侧靠近L型固定板17的下端固定安装有液压缸16，液压缸16与L型固定板17之间固定连接有钢绞线20，通过液压缸16的伸长，可以绷紧钢绞线20，进而向深基坑的外侧拉动冠梁3，可以有效地防止深基坑的上端在土压力下向内侧变形。

在图1、图2和图3中，围护桩4的外部从上到下分别为土质层14和岩质层15，锚索5、预应力锚索10和砂浆锚杆11的下端均固定在岩质层15内，通过将预应力锚索10和砂浆锚杆11的拉力传到围护桩4上，可以防止围护桩4向内位移，岩质层15的上端铺设有混凝土地面层6，混凝土地面层6分为放坡段和平直段，平直段的上端设置有截水沟12，平直段的上端位于截水沟12的外侧设置有围栏9，放坡段的底端位于冠梁3的顶端，通过截水沟12可以雨水倒灌进入基坑内，通过围栏9可以防止外人误入基坑。

在图5中，围护桩4包括位于中间层的钢管82，钢管82的内侧填充有水泥混凝土桩芯81，钢管82的外侧包裹有水泥混凝土保护层83，通过水泥混凝土桩芯81和水泥混凝土保护层83即可以提高了围护桩4的整体强度，又可以防止钢管82受到腐蚀。

在图6和图7中，锚索5的外侧位于腰梁7和钢砼肋梁2的一端均设置有第一钢垫板52，锚索5的外侧位于腰梁7和钢砼肋梁2的另一端均设置有第一自由段54，锚索5的外侧靠近第一钢垫板52的一端固定连接有第一OVM锚具51，锚索5的外侧靠近第一自由段54的一端设置有第一锚固段53，第一自由段54采用无压灌注水泥浆或不灌浆形成，第一锚固段53采用加压灌注水泥浆形成。

在图8中，预应力锚索10的外侧位于横梁13的一端设置有第二钢垫板102，预应力锚索10的外侧位于横梁13的另一端设置有第二自由段104，预应力锚索10的外侧靠近第二钢垫板102的一端固定连接有第二OVM锚具101，预应力锚索10的外侧靠近第二自由段104的一端设置有第二锚固段103，第二自由段104采用无压灌注水泥浆或不灌浆形成，第二锚固段103采用加压灌注水泥浆形成。

以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种上土下岩二元地层深基坑支护结构，包括位于基坑上部土质层(14)的围护桩(4)和锚索(5)以及位于基坑下部岩质层(15)的钢管桩(8)、预应力锚索(10)和砂浆锚杆(11)，并共同组成组合支护体系，其特征在于，所述围护桩(4)的顶端安装有冠梁(3)，左右两个所述冠梁(3)之间共同安装有钢支撑(1)，所述围护桩(4)的外侧的中部安装有若干个钢砼肋梁(2)，且围护桩(4)的外侧的下端安装有腰梁(7)，所述钢砼肋梁(2)和腰梁(7)的内侧均倾斜向下安装有锚索(5)，所述钢管桩(8)的外侧的上端安装有若干个横梁(13)，且钢管桩(8)的外侧的下端倾斜向下安装有若干个砂浆锚杆(11)，所述横梁(13)的内侧倾斜向下安装有预应力锚索(10)，所述钢支撑(1)与冠梁(3)之间安装有轴力传感器(18)，所述冠梁(3)的外侧设置有L型固定板(17)，且冠梁(3)与L型固定板(17)之间固定连接有膨胀螺栓(19)，所述围护桩(4)的外侧靠近L型固定板(17)的下端固定安装有液压缸(16)，所述液压缸(16)与L型固定板(17)之间固定连接有钢绞线(20)。

2.根据权利要求1所述的一种上土下岩二元地层深基坑支护结构，其特征在于，所述围护桩(4)的外部从上到下分别为土质层(14)和岩质层(15)，所述锚索(5)、预应力锚索(10)和砂浆锚杆(11)的下端均固定在岩质层(15)内。

3.根据权利要求2所述的一种上土下岩二元地层深基坑支护结构，其特征在于，所述岩质层(15)的上端铺设有混凝土地面层(6)，所述混凝土地面层(6)分为放坡段和平直段，所述平直段的上端设置有截水沟(12)，且平直段的上端位于截水沟(12)的外侧设置有围栏(9)，所述放坡段的底端位于冠梁(3)的顶端。

4.根据权利要求1所述的一种上土下岩二元地层深基坑支护结构，其特征在于，所述围护桩(4)包括位于中间层的钢管(82)，所述钢管(82)的内侧填充有水泥混凝土桩芯(81)，且钢管(82)的外侧包裹有水泥混凝土保护层(83)。

5.根据权利要求1所述的一种上土下岩二元地层深基坑支护结构，其特征在于，所述锚索(5)的外侧位于腰梁(7)和钢砼肋梁(2)的一端均设置有第一钢垫板(52)，且锚索(5)的外侧位于腰梁(7)和钢砼肋梁(2)的另一端均设置有第一自由段(54)，所述锚索(5)的外侧靠近第一钢垫板(52)的一端固定连接有第一OVM锚具(51)，且锚索(5)的外侧靠近第一自由段(54)的一端设置有第一锚固段(53)。

6.根据权利要求1所述的一种上土下岩二元地层深基坑支护结构，其特征在于，所述预应力锚索(10)的外侧位于横梁(13)的一端设置有第二钢垫板(102)，且预应力锚索(10)的外侧位于横梁(13)的另一端设置有第二自由段(104)，所述预应力锚索(10)的外侧靠近第二钢垫板(102)的一端固定连接有第二OVM锚具(101)，且预应力锚索(10)的外侧靠近第二自由段(104)的一端设置有第二锚固段(103)。

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