[发明专利]一种基坑围护装置及其施工方法

说明书

本发明涉及一种基坑围护装置及其施工方法，包括拱形预制墙体，并由若干块拱形预制墙体围成一个基坑，沿基坑长度或宽度方向的相邻拱形预制墙体之间通过第一预制连接组件连接固定，且基坑转角处的相邻拱形预制墙体之间通过第二预制连接组件连接固定；沿基坑高度方向的相邻拱形预制墙体之间通过第三预制连接组件连接固定，基坑的上端面通过第一预制连接组件和第二预制连接组件安装有冠支撑，基坑内通过第一预制连接组件和第二预制连接组件安装有若干根斜向支撑组件，每块拱形预制墙体通过第一预制连接组件和/或第二预制连接组件安装有拉力绳索组件；本发明用来解决基坑开挖时围护结构变形过大，局部诱发基坑坍塌的风险。

技术领域

本发明属于土木工程和城市轨道交通建筑施工技术领域，尤其涉及一种基坑围护装置及其施工方法。

背景技术

目前地铁车站等地下空间建筑物施工时，需要设置基坑支护结构，在软土地区一般采用平面形的地下连续墙作为围护结构，冠支撑+钢支撑作为内支撑，先撑后挖；利用这种平面形地下连续墙+内支撑的支护结构抵抗基坑开挖时坑外土体产生的土压力和水压力，从而约束基坑周围土体的竖向和水平向变形，保证基坑的稳定性。现有技术存在以下弊端：(1)软土地区基坑分区分层开挖后，在钢支撑还没有及时完成安装和施加预应力的无支撑暴露期间，平面形的地下连续墙会在坑外土体主动土压力作用下，产生墙体水平变形，从而形成先变形、后支撑的不利于基坑稳定的状态。(2)基坑开挖后，平面形的地下连续墙没有发挥土拱效应，受到的土压力是半无限体形式的土压力，其数值是比较大的，所以，墙体厚度较大，造价较高，变形控制效果不是非常理想。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种适用于城市轨道交通地下车站基坑的基坑围护装置及其施工方法，来解决基坑开挖时围护结构变形过大，局部诱发基坑坍塌的风险。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，这种基坑围护装置包括拱形预制墙体，并由若干块拱形预制墙体围成一个基坑，沿所述基坑长度或宽度方向的相邻所述拱形预制墙体之间通过第一预制连接组件连接固定，且基坑转角处的相邻拱形预制墙体之间通过第二预制连接组件连接固定；沿所述基坑高度方向的相邻所述拱形预制墙体之间通过第三预制连接组件连接固定，且沿拱形预制墙体的高度方向设有若干根间隔分布并贯穿拱形预制墙体的注浆管；所述基坑的上端面通过第一预制连接组件和第二预制连接组件安装有冠支撑，所述基坑内通过第一预制连接组件和第二预制连接组件安装有若干根斜向支撑组件，且若干根所述斜向支撑组件沿基坑高度方向呈交错布置并位于所述冠支撑的下方；每块所述拱形预制墙体通过第一预制连接组件和/或第二预制连接组件安装有拉力绳索组件。

本发明的有益效果为：采用上述技术方案，与现有技术相比，通过设置拱形预制墙体并通过各预制连接组件围绕成基坑连续墙体，并在每块拱形预制墙体上安装拉力绳索组件，使得拱形预制墙体的抗压性能更好，同时，在基坑连续墙体分别安装有冠支撑和斜向支撑组件，使得整个基坑连续墙体在基坑开挖时围护结构变形能通过斜向支撑组件及时及准确的向基坑连续墙体向外顶推，能减少基坑变形和坍塌的风险。

作为优选，所述第一预制连接组件包括墙段接头、U形钢和支撑槽，所述墙段接头朝向基坑外侧的面上为W形面，且所述U形钢设有两个并分别固定在所述墙段接头的W形面上，并通过所述U形钢将相邻两侧的拱形预制墙体连接在一起，沿基坑高度方向的所述U形钢的一端面上设有第一焊条；所述支撑槽设有三个并分别固定在所述墙段接头朝向基坑内侧的面上，且其中两个所述支撑槽位于墙段接头的端角上，三个所述支撑槽之间沿墙段接头的高度方向呈斜向分布；所述墙段接头的两侧面分别设有用于安装拉力绳索组件的安装孔，所述安装孔在基坑上的所在平面与三个所述支撑槽中的位于中间位置的支撑槽在基坑上的所在平面处于同一平面，且所述墙段接头内设有沿墙段接头高度方向并贯穿墙段接头的注浆管；采用上述技术方案，沿所述基坑长度或宽度方向的相邻所述拱形预制墙体之间的安装连接更为方便，且结构的稳定性也更好，同时也便于斜向支撑组件和拉力绳索组件的安装，更能保证基坑连续墙体的稳定性。