地下管涵基坑逆作法开挖支护施工方法与流程

1.本发明专利涉及基坑施工的技术领域，具体而言，涉及地下管涵基坑逆作法开挖支护施工方法。


背景技术：

2.随着城市快速建设的推进，以及老旧城区的提升改造加速，在进行地下管涵等基础设施建设过程中，面临最大的难题就是既有的地下的管线的处理和保护。
3.老旧城区由于建设年代久远，加之过往对管线的管理不规范或缺失，对各类管线的分布缺乏系统、准确资料，后期建设前，尽管会采取措施进一步查明管线的分布，但受技术手段的限制，经常会遇到未查明的隐藏各类管线，在基坑超前支护施工和开挖时，会不同程度造成管线的破坏，轻则引起断水、断电或断网，严重的甚至引发安全事故，造成难以估量的损失，给施工带来极大的困扰，严重影响项目施工进度。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供地下管涵基坑逆作法开挖支护施工方法，旨在解决现有技术中，基坑施工过程中，容易对地下的管线造成破坏的问题。
5.本发明是这样实现的，地下管涵基坑逆作法开挖支护施工方法，包括以下施工步骤：
6.1)、采用物探检测仪在施工范围探测地下管涵的布置情况，确定基坑开挖位置；
7.2)、在基坑开挖位置施工顶节支护；开挖土方至设定深度，施工形成冠梁，所述冠梁沿着基坑的周向环绕布置，在基坑中施工形成多个顶节支撑梁，多个所述顶节支撑梁沿着基坑的长度方向间隔布置，所述顶节支撑梁的两端对接在冠梁上；
8.3)、往下施工下节支护；开挖土方至设定深度，在基坑的侧壁上施工形成护壁层，所述护壁层上形成有多个竖向肋梁，多个所述竖向肋梁沿着基坑的周向间隔布置；
9.4)、重复施工所述步骤3)，直至基坑施工至设定标高，在基坑的底部浇注垫层；
10.5)、在基坑底部的垫层是支模施工地下管涵，所述地下管涵包括置于垫层上的底板以及两个相对布置的侧墙以及顶板，所述侧墙的底部对接在底板上，所述顶板对接在侧墙的顶部，所述底板、两个侧墙以及顶板围合形成中空区域。
11.进一步的，所述步骤3)中，多个所述竖向肋梁分别与多个顶节支撑梁对应布置，所述竖向肋梁呈竖向布置，对接在顶节支撑梁的端部。
12.进一步的，所述施工步骤3)中，当基坑施工至设定深度后，在所述护壁层施工形成多个下节支撑梁，多个所述下节支撑梁分别与多个顶节支撑对应布置，所述下节支撑梁的两端分别对接在护壁层上。
13.进一步的，所述步骤4)中，所述护壁层中设有纵向布置的竖向筋以及多个横向布置的横向筋，多个所述横向筋沿着护壁层的高度方向间隔布置，所述竖向筋布置在多个横向筋的侧边，与多个所述横向筋单向焊接。
14.进一步的，相邻的所述护壁层的纵向筋相互绑扎连接。
15.进一步的，所述步骤5)中，所述地下管涵的施工过程中，将所述底板与两个侧墙的一半一体浇注成型后，再将所述顶板以及两个侧墙的另一半一体浇注成型。
16.进一步的，所述步骤5)中，所述地下管涵成型后，所述侧墙与基坑的内侧壁之间具有填充空间；采用基坑的开挖土体分层填充在填充空间中。
17.进一步的，所述步骤5)中，在开挖土方的过程中，当土方中埋设有大管线时，在所述冠梁的上方架设钢桁架，将所述钢桁架与冠梁固定连接；在所述大管线的底部布置水管，将钢丝绳穿过水管内部，并将钢丝绳穿过钢桁架，所述钢丝绳的端部连接有紧绳器，所述紧绳器用于调节钢丝绳的松紧度；
18.所述紧绳器包括上连接条、连接段以及下连接条，所述上连接条自上而下与连接段螺纹连接，所述下连接条自下而上与连接段螺纹连接，所述钢丝绳的一端连接在上连接条，所述钢丝绳的另一端连接在下连接条。
19.进一步的，所述步骤5)中，在开挖土方的过程中，当土方中埋设有大管线时，在所述冠梁的上方架设钢桁架，将所述钢桁架与冠梁固定连接；在所述大管线的底部布置水管，在所述钢桁架上布置工字钢，所述工字钢上缠绕有钢筋，采用吊钩勾住钢筋，所述吊钩连接在手动葫芦上；将吊带穿过水管内部，并将吊带与手动葫芦连接。
20.进一步的，所述步骤5)中，在开挖土方的过程中，当土方中埋设有小管线时，在所述小管线的底部铺设支撑板，采用铁链穿过小管线的底部，自下而上抵接在支撑板上，所述铁链缠绕在小管线上，并将铁链与顶节支撑梁连接。
21.与现有技术相比，本发明提供的地下管涵基坑逆作法开挖支护施工方法，采用自上而下逆作法逐节开挖基坑，顶节支护中，采用顶节支撑梁以及冠梁进行支护，后续的多个下节支护中，采用护壁层以及竖向肋梁等进行支护，确保了基坑的安全，且在逐节开挖基坑的过程中，可以便于地下管线的显露，避免地下管线被破坏，达到了安全可靠、缩短工期、节省成本的效果，取得了显著的社会和经济效益。
附图说明
22.图1是本发明提供的地下管涵基坑逆作法开挖支护施工方法的流程示意图；
23.图2是本发明提供的基坑开挖过程处理大管线的结构示意图；
24.图3是本发明提供的基坑开挖过程处理小管线的结构示意图；
25.图4是本发明提供的护壁层的内部示意图；
26.图5是本发明提供的紧绳器的主视示意图。
具体实施方式
27.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
29.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所
示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
30.参照图1-5所示，为本发明提供的较佳实施例。
31.地下管涵基坑逆作法开挖支护施工方法，包括以下施工步骤：
32.1)、采用物探检测仪在施工范围探测地下管涵300的布置情况，确定基坑100开挖位置；
33.2)、在基坑100开挖位置施工顶节支护；开挖土方至设定深度，施工形成冠梁105，冠梁105沿着基坑100的周向环绕布置，在基坑100中施工形成多个顶节支撑梁103，多个顶节支撑梁103沿着基坑100的长度方向间隔布置，顶节支撑梁103的两端对接在冠梁105上；
34.3)、往下施工下节支护；开挖土方至设定深度，在基坑100的侧壁上施工形成护壁层101，护壁层101上形成有多个竖向肋梁102，多个竖向肋梁102沿着基坑100的周向间隔布置；
35.4)、重复施工步骤3)，直至基坑100施工至设定标高，在基坑100的底部浇注垫层；
36.5)、在基坑100底部的垫层是支模施工地下管涵300，地下管涵300包括置于垫层上的底板以及两个相对布置的侧墙以及顶板，侧墙的底部对接在底板上，顶板对接在侧墙的顶部，底板、两个侧墙以及顶板围合形成中空区域。
37.上述提供的地下管涵基坑逆作法开挖支护施工方法，采用自上而下逆作法逐节开挖基坑100，顶节支护中，采用顶节支撑梁103以及冠梁105进行支护，后续的多个下节支护中，采用护壁层101以及竖向肋梁102等进行支护，确保了基坑100的安全，且在逐节开挖基坑100的过程中，可以便于地下管线的显露，避免地下管线被破坏，达到了安全可靠、缩短工期、节省成本的效果，取得了显著的社会和经济效益。
38.在步骤5)中，当地下管涵300施工完毕后，则进行基坑100回填以及管线恢复，再进行路面恢复。
39.步骤1)中，当确定基坑100开挖位置后，根据逆作法开挖地层分布情况，在基坑100开挖位置的外周进行预注浆处理，避免开挖时造成对周边的影响。
40.步骤3)中，多个竖向肋梁102分别与多个顶节支撑梁103对应布置，竖向肋梁102呈竖向布置，对接在顶节支撑梁103的端部。这样，利用竖向肋梁102也可以对顶节支撑梁103进行底部支撑。
41.本实施例中，施工步骤3)中，当基坑100施工至设定深度后，在护壁层101施工形成多个下节支撑梁104，多个下节支撑梁104分别与多个顶节支撑对应布置，下节支撑梁104的两端分别对接在护壁层101上。
42.这样，随着基坑100深度的加大，也对应布置多道下节支撑梁104，实现对基坑100进行横向支护的作用。
43.步骤4)中，护壁层101中设有纵向布置的竖向筋1012以及多个横向布置的横向筋1011，多个横向筋1011沿着护壁层101的高度方向间隔布置，竖向筋1012布置在多个横向筋1011的侧边，与多个横向筋1011单向焊接，便于后续相邻之间的护壁层101中的竖向钢筋的连接。
44.相邻的护壁层101的纵向筋相互绑扎连接，这样，相邻的护壁层101之间形成为一体，结构更为稳固。
45.本实施例中，步骤5)中，地下管涵300的施工过程中，将底板与两个侧墙的一半一体浇注成型后，再将顶板以及两个侧墙的另一半一体浇注成型，这样，便于地下管涵300的施工，且保证在施工过程的安全性。
46.本实施例中，步骤5)中，地下管涵300成型后，侧墙与基坑100的内侧壁之间具有填充空间；采用基坑100的开挖土体分层填充在填充空间中。保证侧墙与基坑100的内侧壁之间填充空间完全被夯实填充。
47.本实施例中，步骤5)中，在开挖土方的过程中，当土方中埋设有大管线200时，例如水管等。在冠梁105的上方架设钢桁架201，将钢桁架201与冠梁105固定连接；在大管线200的底部布置水管，将钢丝绳穿过水管内部，并将钢丝绳穿过钢桁架201，钢丝绳的端部连接有紧绳器，紧绳器用于调节钢丝绳的松紧度；
48.紧绳器包括上连接条401、连接段400以及下连接条402，上连接条401自上而下与连接段400螺纹连接，下连接条402自下而上与连接段400螺纹连接，钢丝绳的一端连接在上连接条401，钢丝绳的另一端连接在下连接条402。
49.这样，通过钢丝绳的吊拉支撑作用，保证大管线200的位置不会变化，保证在施工过程中，大管线200的正常使用，且可以通过紧绳器调节钢丝绳的松紧度。
50.或者，作为其他实施例，步骤5)中，在开挖土方的过程中，当土方中埋设有大管线200时，在冠梁105的上方架设钢桁架201，将钢桁架201与冠梁105固定连接；在大管线200的底部布置水管，在钢桁架201上布置工字钢，工字钢上缠绕有钢筋，采用吊钩勾住钢筋，吊钩连接在手动葫芦上；将吊带穿过水管内部，并将吊带与手动葫芦连接。
51.利用手动葫芦，则可以较为方便的对大管线200进行提拉，保证大管线200的位置稳固。
52.本实施例中，步骤5)中，在开挖土方的过程中，当土方中埋设有小管线202时，如光纤电缆、电线等。在小管线202的底部铺设支撑板，采用铁链穿过小管线202的底部，自下而上抵接在支撑板上，铁链缠绕在小管线202上，并将铁链与顶节支撑梁103连接。
53.采用支撑板布置在小管线202的底部，避免铁链对小管线202造成损坏。
54.本实施例中的地下管涵基坑逆作法开挖支护施工方法，具有以下的技术效果：
55.1)、施工安全可靠
56.针对老旧城区地下管线复杂的特点，采用逆作法对基坑100实施逐节开挖与支护，将基坑100形成稳固的整体受力砼框架支护支撑体系，整体施工安全可靠；
57.2)、有利于管线保护
58.采用基坑100从上至下逆作法逐节开挖与支撑支护工艺，整个基坑100开挖施工即是查明地下管线的过程，对一些未查明管线在施工过程中可以被及时发现；同时，机械和辅助人工每节开挖约1m可有效避免对管线的破坏，并根据管线类型采取针对性的保护措施后再实施下节开挖，可确保管线安全；
59.3)、开挖支护形状不受限制
60.对基坑100采用逆作法开挖支撑支护施工，施工过程中可根据基坑100的形状进行开挖和支护，不受场地限制，可根据场地条件实地变换基坑100形状，其整体结构保持不变，
适应性好，可实施性强；
61.4)、有利于降低造价
62.采用逆作法分层分节开挖，在地下箱涵或管廊结构顶板以上发现的管网，无需在施工前进行管网改造，采取随挖随保护的处理措施，可节省大量的事前迁改费用和时间；同时，对于未查明管网能及时发现，避免了在地面超前支护过程损坏管线的补救费用，大大降低工程造价。
63.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。