[发明专利]一种地铁车站基坑围护结构支撑及施工方法

说明书

一种地铁车站基坑围护结构支撑及施工方法，它涉及地下结构工程技术领域；沿地铁车站基坑四周施做有地下连续墙，地下连续墙顶部设有钢筋混凝土冠梁，沿线路方向间隔设有若干根第一道支撑，第一道支撑支顶或固定在钢筋混凝土冠梁上；在第一道支撑下面沿竖向间隔设置若干道钢管支撑，每道钢管支撑沿线路方向间隔设置若干根钢管支撑；钢管支撑在基坑同一侧安设有特殊钢管节，特殊钢管节与第一预埋钢板通过螺栓连接；所述的钢管的两侧和顶部焊接连接钢板，位于连接钢板的两端在钢管上套有钢板园环，钢板园环与钢管外壁焊接。本发明不需要施作临时格构柱、格构柱基桩和联系梁，节约资源，方便挖土作业和结构施工。

技术领域

本发明涉及地下结构工程技术领域，具体涉及一种地铁车站基坑围护结构支撑及施工方法。

背景技术

全国有30多个城市正在大规模建设地铁工程，每条地铁一般要修建20多个地铁车站。地铁车站一般为长条形结构，车站宽度18m-25m，车站长度200m-300m。目前，地铁车站基坑围护结构一般采用竖向挡土结构+支撑，支撑采用钢筋混凝土支撑或钢管支撑；对于两层结构的地铁车站基坑，当场地土体强度较高时一般设三道支撑，第一道支撑一般为钢筋混凝土支撑或钢管支撑，第二道、第三道支撑常采用钢管支撑。当基坑宽度较小(例如，≤20m)时，基坑中间不施做临时格构柱及构柱桩基；当即坑宽度较大(例如，＞20m)时，基坑中间需要施做临时格构柱及构柱桩基，临时格构柱沿线路方向间距6m-9m。地铁基坑挖土时，基坑底部有挖土机作业，格构柱存在会给挖土带来不方便；对于软土地区，格构柱的长度需要几十米深。例如，苏州轨道交通3号线横山路站，标准段基坑深度17.9m，基坑临时格构柱基桩长度20m，桩直径850mm。

地铁车站基坑支撑受力大小主要与场地土体特性、地下水位、支撑沿线路方向间距、支撑沿竖直方向的间距和支撑离地面深度；钢管支撑的承载力主要与钢管的直径、壁厚、计算长度有关。钢管越长，钢管受压承载力越小。地铁车站基坑围护结构设计，钢管支撑沿线路方向间距大多取3.0m。当基坑较宽时，在基坑中间设置临时格构柱及联系梁，是为了在钢管中间位置给钢管施加竖向和水平方向约束，从而减少钢管支撑的计算长度，提高钢管支撑的承载能力。

大量的地铁基坑围护结构受力计算结果统计表明：(1)第一道支撑受力较小，受力不需要设置临时格构柱；(2)第二及以下几道支撑受力比较大，基坑宽度决定临时格构柱设置与否。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种不需要施作临时格构柱、格构柱基桩和联系梁、节约资源、方便挖土作业和结构施工的地铁车站基坑围护结构支撑及施工方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种地铁车站基坑围护结构支撑，它包含地下连续墙、钢筋混凝土冠梁、第一道支撑、钢管支撑、特殊钢管节、连杆、第一预埋钢板、第二预埋钢板、钢管、连接钢板、斜向连杆、钢板圆环；沿地铁车站基坑四周施做有地下连续墙，地下连续墙顶部设有钢筋混凝土冠梁，沿线路方向间隔设有若干根第一道支撑，第一道支撑支顶或固定在钢筋混凝土冠梁上；在第一道支撑下面沿竖向间隔设置若干道钢管支撑，每道钢管支撑沿线路方向间隔设置若干根钢管支撑；钢管支撑在基坑同一侧安设有特殊钢管节，特殊钢管节与第一预埋钢板通过螺栓连接；所述的钢管的两侧和顶部焊接连接钢板，位于连接钢板的两端在钢管上套有钢板圆环，钢板圆环与钢管外壁焊接，连接钢板一端与钢板圆环焊接，每根特殊钢管节的两侧的连接钢板与其相邻特殊钢管节的两侧连接钢板之间至少固定连接有一根连杆；每根特殊钢管节的顶部连接钢板与地下连续墙、钢筋混凝土冠梁之间设有斜向连杆，顶部连接钢板与斜向连杆焊接，斜向连杆与地下连续墙、钢筋混凝土冠梁上的第二预埋钢板焊接。

作为优选，所述的特殊钢管节具有相同的长度，特殊钢管节的一端为固定端、另一端为连接端，固定端的端面设有第一封堵钢板，连接端的端面设有第二封堵钢板；固定端和钢管支撑的活动端支顶在地下连续墙的第一预埋钢板上；沿固定端的第一封堵钢板四周在第一预埋钢板上焊接若干螺母，螺母上安设螺栓，通过螺栓将固定端与第一预埋钢板连接。