(12)发明专利申请
(10)申请公布号 CN 105625437 A (43)申请公布日 2016.06.01
(21)申请号 201610019116.9(22)申请日 2016.01.13
(71)申请人中国建筑第八工程局有限公司
地址200122 上海市浦东新区世纪大道
1568号27层(72)发明人陈邻杰 张震 林伟 任泓帆
傅海军 杨光才 夏锦 宣军钢李兴国 艾迪飞 宋彦杰 王宏喜马春玥 周超(74)专利代理机构上海唯源专利代理有限公司
31229
代理人曾耀先(51)Int.Cl.
E02D 17/02(2006.01)
权利要求书1页 说明书4页 附图7页
(54)发明名称
深基坑环形支撑下的土方开挖方法(57)摘要
本发明公开了一深基坑环形支撑下的土方开挖方法，在该方法中对基坑进行逐层开挖，每层挖过程包括以下步骤：1)开挖当前层的部分土方，开挖完成后在已开挖的区域施工当前层的环形内支撑；2)开挖当前层的中心岛土方，在开挖中心岛土方过程中利用土方或塘渣形成突出的行车通道，行车通道连接于基坑边缘或栈桥；3)开挖用做行车通道的土方。采用向基坑中心处设置栈桥的形式，解决了环形支撑基坑中部土方周转多的问题，缩短土方工程工期。该开挖技术通过采用斜栈桥并配以回填塘渣道路，使每层土方开挖时土方车均能够直接深入基坑内部挖机开挖的任意区域，减少渣土倒运次数，大大加快出土速度。 C N 1 0 5 6 2 5 4 3 7 ACN 105625437 A
权 利 要 求 书
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1.一种深基坑环形支撑下的土方开挖方法，其特征在于对基坑进行逐层开挖，每层挖过程包括以下步骤：
1)开挖当前层的部分土方，开挖完成后在已开挖的区域施工当前层的环形内支撑；2)开挖当前层的中心岛土方，在开挖中心岛土方过程中利用土方或塘渣形成突出的行车通道，行车通道连接于基坑边缘或栈桥；
3)开挖用做行车通道的土方。
2.如权利要求1所述的深基坑环形支撑下的土方开挖方法，其特征在于：在开挖第一层土方时，预留部分第一层土方形成坡状的行车通道，所述行车通道连接于基坑的边缘，开挖的土方通过行车通道运输至基坑外部。
3.如权利要求1所述的深基坑环形支撑下的土方开挖方法，其特征在于：在开挖第二层土方时，从所述基坑的侧边向所述基坑底部倾倒塘渣形成坡状的行车通道，所述行车通道连接于基坑的边缘，开挖的土方通过行车通道运输至基坑外部。
4.如权利要求1所述的深基坑环形支撑下的土方开挖方法，其特征在于：在开挖第三层土方时，从栈桥的侧边向所述基坑底部倾倒塘渣形成坡状的行车通道，所述行车通道连接于所述栈桥，开挖的土方通过行车通道以及栈桥运输至基坑外部。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的深基坑环形支撑下的土方开挖方法，其特征在于：所述栈桥包括斜坡道以及水平平台，所述水平平台设置于基坑底部的中心区域；所述斜坡道的一侧连接于所述水平平台，其另一侧连接于基坑边缘；开挖第二层土方的过程中，施工所述斜坡道的顶部；开挖第三层土方的过程中，施工栈桥的斜坡道的底部。
6.如权利要求5所述的深基坑环形支撑下的土方开挖方法，其特征在于每层的栈桥的过程包括以下步骤：
1)施工栈桥立柱，所述栈桥立柱为型钢格构柱；2)开挖栈桥板附近的土方，浇筑素混凝土作为混凝土垫层；3)浇筑栈桥板，栈桥板连接于所述栈桥立柱的顶端；4)开挖栈桥板下方的土方，并且在栈桥立柱之间施工连接梁以及剪刀撑。7.如权利要求6所述的深基坑环形支撑下的土方开挖方法，其特征在于：所述栈桥板的两侧设施有防撞墙，所述防撞墙的顶部设置有防护围栏。
8.如权利要求6所述的深基坑环形支撑下的土方开挖方法，其特征在于：所述栈桥板的上表面设置有防滑条。
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说 明 书
深基坑环形支撑下的土方开挖方法
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技术领域
[0001]本发明涉及一种建筑施工结构，特别是一种深基坑环形支撑下的土方开挖方法。背景技术
[0002]在我国城市土地规划中，近似正方形的地块占大多数，而在目前我国东部软土地区城市在建工程中深基坑的围护支撑设计开始逐步采用环形支撑的基坑内支撑体系，因圆环具有较好的受力状态，相比传统的对称支撑，在同样的支撑效果下环形支撑造价更低，因此该种支撑形式势必会在城市中心区更加普及。在环形支撑体系下，基坑土方必须按时空效应原则分层开挖、先撑后挖，先进行圆环支撑土方开挖，形成圆环支撑后开挖圆环内土方。
[0003]目前在环撑体系的深基坑内所采取的土方开挖形式主要有以下几种：一种为在基坑第一道环形支撑上设置栈桥板形成环形通路，挖机在基坑内进行开挖与倒土，并通过栈桥板内伸的取土平台装车出土。此种方式类似于对撑角撑形式下一般深基坑土方的开挖方法，但并不能解决基坑中心土方距离出土点远、减少挖机周转次数的问题，同时，该方法在进行深坑土方开挖时必须采用长臂挖机或抓斗进行装土，成本高但功效慢，另外，对于主要承受水平力的环形支撑上额外附加竖向荷载，则圆环支撑的在两个方向力的综合作用下受力状态势必发生改变。另一种为在环形支撑土方开挖时，自基坑底部留设土坡至基坑外，土方车可通过土坡进入基坑内部装土，减少挖机倒土次数。但此种方法因需满足圆环支撑整体形成后方可受力的条件，必须在每道支撑施工前将土坡覆盖的支撑部位先行开挖并施工后，重新回填该部分土体，才可利用该土坡进行该层土方的开挖作业。因此该施工方法仅适用于基坑深度较浅的环形支撑工程，在基坑深度增加、场地土质较差的情况下该方法的施工时间将会增长并且会产生额外的土坡加固费用，同时也不能解决后续地下室结构施工及支撑拆除作业中的材料周转与运输问题。
发明内容
[0004]本发明提供一种深基坑环形支撑下的土方开挖方法，该深基坑环形支撑下的土方开挖方法可以解决现有技术中存在的问题。
[0005]本发明的技术方案包括一种深基坑环形支撑下的土方开挖方法，该方法包括以下步骤：
[0006]1)开挖当前层的部分土方，开挖完成后在已开挖的区域施工当前层的环形内支撑；
[0007]2)开挖当前层的中心岛土方，在开挖中心岛土方过程中利用土方或塘渣形成突出的行车通道，行车通道连接于基坑边缘或栈桥；[0008]3)开挖用做行车通道的土方。
[0009]本发明的深基坑环形支撑下的土方开挖方法的进一步改进在于：在开挖第一层土方时，预留部分第一层土方形成坡状的行车通道，所述行车通道连接于基坑的边缘，开挖的
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土方通过行车通道运输至基坑外部。
[0010]本发明的深基坑环形支撑下的土方开挖方法的进一步改进在于：在开挖第二层土方时，从所述基坑的侧边向所述基坑底部倾倒塘渣形成坡状的行车通道，所述行车通道连接于基坑的边缘，开挖的土方通过行车通道运输至基坑外部。
[0011]本发明的深基坑环形支撑下的土方开挖方法的进一步改进在于：在开挖第三层土方时，从所述栈桥的侧边向所述基坑底部倾倒塘渣形成坡状的行车通道，所述行车通道连接于所述栈桥，开挖的土方通过行车通道以及栈桥运输至基坑外部。
[0012]本发明的深基坑环形支撑下的土方开挖方法的进一步改进在于：所述栈桥包括斜坡道以及水平平台，所述水平平台设置于基坑底部的中心区域；所述斜坡道的一侧连接于所述水平平台，其另一侧连接于基坑边缘；开挖第一层土方以及第二层土方的过程中，分段施工所述斜坡道的顶部；开挖第三层土方的过程中，施工栈桥的斜坡道的底部。[0013]本发明的深基坑环形支撑下的土方开挖方法的进一步改进在于：每层的栈桥的过程包括以下步骤：
[0014]1)施工栈桥立柱，所述栈桥立柱为型钢格构柱；[0015]2)开挖栈桥板附近的土方，浇筑素混凝土作为混凝土垫层；[0016]3)浇筑栈桥板，栈桥板连接于所述栈桥立柱的顶端；[0017]4)开挖栈桥板下方的土方，并且在栈桥立柱之间施工连接梁以及剪刀撑。[0018]本发明的深基坑环形支撑下的土方开挖方法的进一步改进在于：所述栈桥板的两侧设施有防撞墙，所述防撞墙的顶部设置有防护围栏。
[0019]本发明的深基坑环形支撑下的土方开挖方法的进一步改进在于：所述栈桥板的上表面设置有防滑条。
[0020]本发明的有益效果是：采用向基坑中心处设置栈桥的形式，解决了环形支撑基坑中部土方周转多的问题，缩短土方工程工期。该开挖技术通过采用斜栈桥并配以回填塘渣道路，使每层土方开挖时土方车均能够直接深入基坑内部挖机开挖的任意区域，减少渣土倒运次数，大大加快出土速度。整个土方工程仅靠普通型号挖机即可完成，而无需采用深基坑施工中必须使用的长臂挖机或抓斗，机械成本投入显著降低的同时也提高了开挖功效。该发明中栈桥设计与环形支撑体系脱开，保证了栈桥使用过程中不会改变环形支撑的受力状态，相比其他环撑下的土方开挖方法更安全。附图说明
[0021]图1至图3为基坑中第一层土方的开挖过程；[0022]图4至图6为基坑中第一层土方的开挖过程；[0023]图7至图9为基坑中第一层土方的开挖过程；[0024]图10至图11为基坑中第一层土方的开挖过程；以及[0025]图12为本发明中的栈桥的侧视图。
具体实施方式
[0026]以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实
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施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0027]在本发明的深基坑环形支撑下的土方开挖方法中对基坑进行逐层开挖，下面根据附图介绍每层土方的挖过程。[0028]如图1至图3所示，基坑的第一层土方的开挖过程包括以下步骤：[0029]开挖第一层的边缘部分，开挖完成后在已开挖的区域施工第一层的环形内支撑10。
[0030]开挖第一层的中心岛土方11，在开挖中心岛土方11过程中利用基坑内的原有土方形成突出的行车通道12，行车通道12连接于基坑的边缘。在开挖中心岛土方11的过程中，土方车14通过行车通道12进入基坑内部，位于基坑内部的挖掘机13将土方装载至土方车14，土方车14将土方从行车通道12运出。[0031]在中心岛11的土方开挖成后，逐步开挖用做行车通道12的土方。[0032]如图4至图6所示，基坑的第二层土方的开挖过程包括以下步骤：[0033]开挖第二层的边缘部分，开挖完成后在已开挖的区域施工第二层的环形内支撑20以及栈桥25。
[0034]开挖第二层的中心岛土方21，在开挖中心岛土方21过程中从所述基坑的侧边向所述基坑底部倾倒塘渣形成坡状的行车通道22，行车通道22连接于基坑的边缘。在开挖中心岛土方21的过程中，土方车24通过行车通道22进入基坑内部，位于基坑内部的挖掘机23将土方装载至土方车24，土方车24将土方从行车通道22运出。[0035]在中心岛21的土方开挖成后，逐步开挖用做行车通道22的土方。[0036]如图7至图9所示，基坑的第三层土方的开挖过程包括以下步骤：[0037]开挖第三层的边缘部分以及中心部分，开挖完成后在已开挖的边缘区域施工第三层的环形内支撑30以及栈桥35。
[0038]开挖第三层的中心岛土方31，在开挖中心岛土方31过程中从已建成的栈桥35的侧边向所述基坑底部倾倒塘渣形成坡状的行车通道32，行车通道32连接于行车通道。在开挖中心岛土方31的过程中，土方车通过行车通道32进入基坑内部，位于基坑内部的挖掘机将土方装载至土方车，土方车将土方从行车通道32以及栈桥35运出。[0039]在中心岛31的土方开挖成后，逐步开挖用做行车通道32的土方。[0040]如图10至图11所示，基坑的第四层土方的开挖过程包括以下步骤：[0041]在栈桥的底部施工栈桥的水平平台46。水平平台46施工完成后从已建成的水平平台46的侧边向所述基坑底部倾倒塘渣形成坡状的行车通道42，在开挖第四层土方的过程中，土方车通过行车通道42进入基坑内部，位于基坑内部的挖掘机将土方装载至土方车，土方车将土方从行车通道42以及栈桥运出。[0042]如图11和12所示，栈桥包括斜坡道47以及水平平台46。水平平台46设置于基坑底
其另一侧连接于基坑边缘。斜坡道47的部的中心区域；斜坡道47的一侧连接于水平平台46，
顶端和环形内支撑之间存在接缝，斜坡道47承载的载荷不会传递至环形内支撑，因此斜坡道47承受的载荷不会影响环形内支撑的受力状态。开挖第二层土方的过程中，分段施工斜坡道47的顶部；开挖第三层土方的过程中，施工斜坡道47的底部。水平平台46在第四层的开挖过程中施工。
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栈桥的施工过程包括以下步骤：首先施工栈桥立柱51，栈桥立柱51为型钢格构柱。
栈桥立柱51采用钻孔灌注桩形式，单柱单桩，钻孔灌注桩深度根据基坑当地土层力学特性，满足单桩承载力要求。栈桥立柱51施工完成后开挖栈桥板附近的土方，浇筑素混凝土作为混凝土垫层。浇筑栈桥板，栈桥板连接于所述栈桥立柱51的顶端。最后开挖栈桥板下方的土方，并且在栈桥立柱51之间施工连接梁52以及剪刀撑54。栈桥板的两侧设施有防撞墙，所述防撞墙的顶部设置有防护围栏。栈桥板的上表面设置有防滑条。[0044]本发明的有益效果是：采用向基坑中心处设置栈桥的形式，解决了环形支撑基坑中部土方周转多的问题，缩短土方工程工期。该开挖技术通过采用斜栈桥并配以回填塘渣道路，使每层土方开挖时土方车均能够直接深入基坑内部挖机开挖的任意区域，减少渣土倒运次数，大大加快出土速度。整个土方工程仅靠普通型号挖机即可完成，而无需采用深基坑施工中必须使用的长臂挖机或抓斗，机械成本投入显著降低的同时也提高了开挖功效。该发明中栈桥设计与环形支撑体系脱开，保证了栈桥使用过程中不会改变环形支撑的受力状态，相比其他环撑下的土方开挖方法更安全。[0045]以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
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