一种基坑局部深坑的安全装置的制作方法

1.本实用新型涉及房屋建筑技术领域，更具体地说，涉及一种基坑局部深坑的安全装置。


背景技术：

2.目前，在城市建筑基坑工程施工中，围护体系主要承载着确保基坑安全稳定、限制坍塌的关键作用。在基坑土方开挖过程中，基坑侧壁由于应力释放及时空效应，不可避免地会产生位移扰动。此时，基坑侧壁土方变形主要依靠围护排桩及混凝土支撑体系进行限制。当围护排桩的水平侧向位移、竖向位移等若超过警戒值时，基坑将处于危险报警状态。在建筑基坑大面积的土方开挖过程中，基坑围护变形多数情况会趋于增大状态，而此时再进行局部电梯井、集水井等局部深坑开挖，尤其是围护排桩周边的局部深坑，无疑将会加剧基坑变形速率，增大基坑失稳的风险，局部深坑土方的开挖时机、开挖条件、开挖顺序等处理不当，基坑将会异常危险。
3.通常，为了提高基坑局部深坑开挖安全性，会增加拉森钢板桩进行临时围护，但当基坑土质较差，土方开挖后围护排桩深层水平位移较大时，该方式不能保证局部深坑开挖后的围护排桩位移变形和安全。而且，拉森钢板桩、槽钢等钢板桩施工局部深坑围护时，需要在基坑底板上进行打桩机械二次倒运，施工结束后还需要将拉森钢板桩等拔出，会影响底板施工进度，且人员、机械、材料组织协调量大，费时费工。
4.综上所述，如何提高局部深坑土方开挖的安全性和施工效果，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基坑局部深坑的安全装置，可提高局部深坑土方开挖的安全性和施工效果。
6.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
7.一种基坑局部深坑的安全装置，包括：底板、用于增大所述底板的支撑强度的配筋垫层、用于撑开局部深坑的相对两侧的定型件以及用于防止基坑坍塌的围护排桩，所述定型件预埋于所述局部深坑的上部、且与所述配筋垫层连接，所述底板设于所述配筋垫层上，所述配筋垫层围绕所述局部深坑的周部设置、且与所述围护排桩的边缘连接，所述底板上浇筑有混凝土。
8.优选的，所述配筋垫层包括双层钢筋和用于浇筑填充所述双层钢筋的混凝土。
9.优选的，所述配筋垫层的垫层厚度不低于300mm，所述配筋垫层的混凝土强度不低于c20。
10.优选的，所述定型件为h型钢。
11.优选的，所述配筋垫层设有用于与所述h型钢的端部连接的钢端板。
12.优选的，所述钢端板和所述h型钢焊接固定。
13.优选的，所述围护排桩包括钻孔灌注桩和混凝土支撑梁。
14.优选的，所述围护排桩的外侧为三轴搅拌桩止水帷幕。
15.在使用本实用新型所提供的基坑局部深坑的安全装置时，可以在局部深坑的周部预先铺设一层配筋垫层，并将配筋垫层与底板连接为一个整体，而且，局部深坑处的配筋垫层可浇筑至围护排桩的边缘，以与围护排桩形成刚性连接换撑带。之后，在局部深坑上部预埋定型件，并使定型件与配筋垫层连接，从而定型件在局部深坑内形成稳定传力带，避免局部深坑的两侧出现变形坍塌。
16.待局部深坑的配筋垫层和定型件的施工完成，与基坑的围护排桩形成有效的刚性换撑连接后，可以进行深坑附近的底板混凝土浇筑施工。为了确保基坑围护安全，待深坑周围基础底板达到设计强度80％，且检测到基坑围护变形稳定后，可以分层开挖局部深坑的土体，开挖时无需拆除定型件，待深坑开挖完成后再拆除定型件。本装置可有效避免围护排桩的深层土体持续变形，保证了局部深坑的土方开挖安全，且不影响基础底板的整体施工顺序与速度。
17.综上所述，本实用新型所提供的基坑局部深坑的安全装置，可提高局部深坑土方开挖的安全性和施工效果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
19.图1为本实用新型所提供的基坑局部深坑的安全装置的结构示意图；
20.图2为底板和配筋垫层的结构示意图；
21.图3为定型件的结构示意图；
22.图4为钢端板的结构示意图。
23.图1-图4中：
24.1为底板、2为配筋垫层、3为定型件、4为围护排桩、5为局部深坑、6为钢端板、7为三轴搅拌桩止水帷幕。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.本实用新型的核心是提供一种基坑局部深坑的安全装置，可提高局部深坑土方开挖的安全性和施工效果。
27.请参考图1至图4，图1为本实用新型所提供的基坑局部深坑的安全装置的结构示意图；图2为底板和配筋垫层的结构示意图；图3为定型件的结构示意图；图4为钢端板的结构示意图。
28.本具体实施例提供了一种基坑局部深坑的安全装置，包括：底板1、用于增大底板1的支撑强度的配筋垫层2、用于撑开局部深坑5的相对两侧的定型件3以及用于防止基坑坍塌的围护排桩4，定型件3预埋于局部深坑5的上部、且与配筋垫层2连接，底板1设于配筋垫层2上，配筋垫层2围绕局部深坑5的周部设置、且与围护排桩4的边缘连接，底板1上浇筑有混凝土。
29.可以在实际运用过程中，根据实际情况和实际需求，对底板1、配筋垫层2、定型件3以及围护排桩4的形状、结构、尺寸、位置、材质等进行确定。
30.在使用本实用新型所提供的基坑局部深坑的安全装置时，可以在局部深坑5的周部预先铺设一层配筋垫层2，并将配筋垫层2与底板1连接为一个整体，而且，局部深坑5处的配筋垫层2可浇筑至围护排桩4的边缘，以与围护排桩4形成刚性连接换撑带。之后，在局部深坑5上部预埋定型件3，并使定型件3与配筋垫层2连接，从而定型件3在局部深坑5内形成稳定传力带，避免局部深坑5的两侧出现变形坍塌。
31.待局部深坑5的配筋垫层2和定型件3的施工完成，与基坑的围护排桩4形成有效的刚性换撑连接后，可以进行深坑附近的底板1混凝土浇筑施工。为了确保基坑围护安全，待深坑周围基础底板1达到设计强度80％，且检测到基坑围护变形稳定后，可以分层开挖局部深坑5的土体，开挖时无需拆除定型件3，待深坑开挖完成后再拆除定型件3。本装置可有效避免围护排桩4的深层土体持续变形，保证了局部深坑5的土方开挖安全，且不影响基础底板1的整体施工顺序与速度。
32.综上所述，本实用新型所提供的基坑局部深坑的安全装置，可提高局部深坑5土方开挖的安全性和施工效果。
33.在上述实施例的基础上，优选的，配筋垫层2包括双层钢筋和用于浇筑填充双层钢筋的混凝土，以提高配筋垫层2的支撑强度，也便于进行施工制作。
34.优选的，配筋垫层2的垫层厚度不低于300mm，配筋垫层2的混凝土强度不低于c20。
35.需要说明的是，可以在局部深坑5的四周先铺设一层厚度不低于300mm的钢筋层，再向钢筋层内浇筑混凝土，以形成配筋混凝土垫层，该垫层的混凝土强度不低于c20，钢筋层可以包括φ12且间距为150mm的双层钢筋，配筋垫层2与底板1的垫层可连接为一个整体，而且，在局部深坑5处的配筋垫层2可浇筑至围护排桩4的边缘，以与围护排桩4形成刚性连接换撑带。
36.优选的，定型件3为h型钢。可以在局部深坑5的上部预埋h型钢，h型钢可以焊接预埋在配筋垫层2内，以使局部深坑5形成稳定传力带。可以将h型钢设置为h400*400*13*21型钢，也即该h型钢的宽度为400mm、高度为400mm、腹板厚度为13mm，且翼缘厚度为21mm。
37.在上述实施例的基础上，优选的，配筋垫层2设有用于与h型钢的端部连接的钢端板6，以确保h型钢平稳的固定在局部深坑5内，从而有效撑开局部深坑5的相对两侧，避免局部深坑5内发生塌陷变形现象。
38.优选的，钢端板6和h型钢焊接固定，以确保h型钢和配筋垫层2的连接效果，避免h型钢在局部深坑5内移动。
39.优选的，围护排桩4包括钻孔灌注桩和混凝土支撑梁。钻孔灌注桩和混凝土支撑梁相配合，以确保基坑安全稳定、限制坍塌。在基坑土方开挖过程中，可有效限制基坑侧壁的土方变形。
40.优选的，围护排桩4的外侧为三轴搅拌桩止水帷幕7，三轴搅拌桩止水帷幕7可与钻孔灌注桩、混凝土支撑梁形成整体的受力支撑体系，以保证基坑安全稳定。
41.为了进一步说明本实用新型所提供的基坑局部深坑的安全装置的使用方法，接下来进行举例说明。
42.在进行开挖操作之前，预先在局部深坑5的周边铺设配筋垫层2至围护排桩4边，以形成局部换撑传力带，并在配筋垫层2中预埋h型钢，使局部深坑5的上部形成有效支撑，待周边底板1的混凝土强度达到80％的设计强度后，分层开挖围护排桩4边的局部深坑5，有效避免围护排桩4的深层土体持续变形，保证了局部深坑5土方开挖安全。相比于同步开挖局部深坑5及施打拉森钢板桩围护等方法，本技术不会影响基础底板1整体施工顺序与速度，确保了基坑土方开挖安全，可实现整体流水化施工，降低了基坑因土方开挖顺序变动而带来的二次调度、额外应急措施费用。
43.待局部深坑5的附加垫层及h型钢的施工完成，可与基坑的围护排桩4形成有效刚性换撑连接，而后，可进行深坑附近的基础大底板1施工。为确保基坑围护安全，待深坑周围基础底板1达到设计强度80％，并监测到基坑围护变形稳定后，分层开挖局部深坑5土体，开挖时确保h型钢不拆除，待深坑开挖完成、集水井(电梯井)的混凝土浇筑操作完毕后，再进行h型钢的拆除作业。
44.还需要说明的是，本技术已经在上海市养志康复医院进行了运用，上海市养志康复医院的地下室基坑面积约为26000m2，基坑周长约760m，基坑开挖深度为5.75m～6.50m，基坑围护采用了钻孔灌注桩和三轴水泥土搅拌桩作为挡土和止水帷幕。其中，消防集水井的局部深坑5开挖深度为7.8m～9.7m，与地下室底板1的落差深度1.9～3.8m，通过采用局部换撑和配筋垫层2换撑带的形式，待底板1混凝土强度达到设计强度80％后，再进行局部深坑5土方开挖，有效降低了局部深坑5施工带来的基坑安全隐患，确保了土方开挖安全。
45.另外，还需要说明的是，本技术的“上下”等指示的方位或位置关系，是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述和便于理解，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
46.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本实用新型所提供的所有实施例的任意组合方式均在此实用新型的保护范围内，在此不做赘述。
47.以上对本实用新型所提供的基坑局部深坑的安全装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。