免拆支撑杆件及基坑支护系统的制作方法

本申请涉及地铁车站施工技术领域，尤其涉及一种免拆支撑杆件及基坑支护系统。

背景技术：

在地铁车站的基坑施工的过程中，为了防止基坑周围的泥土坍塌流入基坑内，影响正常车站施工工作的开展，需要对基坑进行支护。通常在开挖前采用围护体进行围护，然后在开挖后使用常规支撑杆件支撑围护体，以防止围护体失效，常规支撑杆件作为基坑内支撑系统的一部分，承担着大量的支承工作。

现在技术中，常规支撑杆件通常采用浇筑混凝土一体成型，如此当支护工作完成后，需要将常规支撑杆件全部拆除，施工周期长，工作量大，从而造成施工难度较高的后果。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种免拆支撑杆件及基坑支护系统，以解决地铁车站施工难度高的问题。

为达到上述目的，本申请实施例的一方面提供一种免拆支撑杆件，用于施工地铁车站的基坑支护系统中。免拆支撑杆件包括：弦杆件，两所述弦杆件上下间隔设置，每一所述弦杆件的两端分别连接在所述基坑支护系统的围护体上；以及加强件，连接在上部的所述弦杆件和下部的所述弦杆件之间。

进一步地，所述弦杆件包括多个拼接的中间弦杆和分别拼接在多个所述中间弦杆两端的端部弦杆；相邻的所述中间弦杆之间以及所述端部弦杆与所述中间弦杆之间均通过法兰结构连接。

进一步地，所述加强件包括：第一加强件，两端分别与上部的所述弦杆件和下部的所述弦杆件正交连接。

进一步地，相邻两个所述第一加强件之间的距离为1m～3m。

进一步地，上部的一所述中间弦杆、下部的一所述中间弦杆和至少一所述第一加强件组成一中间拼接单元；和/或，上部的一所述端部弦杆、下部的一所述端部弦杆和至少一所述第一加强件组成一端部拼接单元。

进一步地，所述加强件还包括第二加强件，两所述第二加强件对称设置在所述免拆支撑杆件的中部；每一所述第二加强件的一端设置于上部的所述弦杆件的中部，另一端设置于相邻的所述第一加强件与下部的所述弦杆件的连接处；或，每一所述第二加强件的一端设置于下部的所述弦杆件的中部，另一端设置于相邻的所述第一加强件与上部的所述弦杆件的连接处。

本申请实施例的一方面提供的免拆支撑杆件，通过采用预制的弦杆件和加强件拼接而成，由于免拆支撑杆件与车站顶板的部分结构重合，因而在免拆支撑杆件完成对围护体的支护任务后，不必拆除，作为车站顶板的一部分继续为车站顶板提供支撑，从而降低了施工难度。

本申请实施例的另一方面提供一种基坑支护系统，包括：围护体，所述围护体内开挖形成基坑；以及以上任意一实施例所述的免拆支撑杆件，多个所述免拆支撑杆件间隔设置在所述围护体上，位于所述基坑的上方。

进一步地，所述围护体包括围护桩、冠梁和挡土墙，所述围护桩内开挖形成所述基坑，所述冠梁连接在所述围护桩的顶端，所述挡土墙连接在所述冠梁上部；上部的所述弦杆件连接在所述冠梁上，下部的所述弦杆件连接在所述围护桩上。

进一步地，所述基坑支护系统还包括位于所述基坑内的支撑体，所述支撑体的两端连接在所述围护桩相对的两个墙体上。

本申请实施例提供的基坑支护系统，由于采用了以上任意一实施例提供的支承构件，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为本申请一实施例提供的基坑支护系统的结构示意图；

图2a为本申请一实施例提供的中间弦杆的一方向的主视图；

图2b为图2a的法兰结构的侧视图；以及

图3为本申请一实施例提供的地铁车站的施工方法的流程图。

附图标记说明：

100、免拆支撑杆件；1、弦杆件；11、中间弦杆；12、端部弦杆；2、加强件；21、第一加强件；22、第二加强件；3、法兰结构；31、安装孔；41、中间拼接单元；42、端部拼接单元。

200、围护体；210、围护桩；211、第二预埋连接件；220、冠梁；221、第一预埋连接件；230、挡土墙；300、支撑体。

410、车站顶板；420、车站中板；430、车站底板；440、立柱。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

在本申请中描述的方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，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，因此不能理解为对本申请的限制。

在地铁车站的基坑施工过程中，通常在开挖前，先施工围护体200，然后从上往下开挖的同时，在基坑内继续施工基坑支护系统。当挖到最底端的时候再开始从下往上建造地铁车站，在此过程中，开始从下往上拆除基坑支护系统的部分结构。免拆支撑杆件100作为基坑支护系统的第一道支撑，其最先安装，而在最后需要建造车站顶板410的时候最后拆除，所以免拆支撑杆件100承担着基坑支护系统中重要的支承工作。现有技术中，常规支撑杆件通常用混凝土现场浇筑成型，当支护工作完成后，通常采用凿除的方式将常规支撑杆件拆除，然后在相应的位置重新建造车站顶板410。如此不仅造成较长的施工周期，还造成了一定程度的资源浪费。

有鉴于此，本申请实施例的第一方面提供一种免拆支撑杆件100，请参阅图1，用于施工地铁车站的基坑支护系统中。免拆支撑杆件100包括弦杆件1和加强件2。两弦杆件1上下间隔设置，每一弦杆件1的两端分别连接在基坑支护系统的围护体200上。加强件2连接在的上部的弦杆件1和下部的弦杆件1之间。

在一实施中，请参阅图1，以本申请提供的免拆支撑杆件100在施工地铁车站的基坑支护系统中的应用为例。基坑支护系统包括围护体200和免拆支撑杆件100。围护体200内开挖形成基坑，多个免拆支撑杆件100间隔设置在围护体200上，位于基坑的上方。通过在围护体200的两个平行的墙体之间设置免拆支撑杆件100，给围护体200提供一个垂直于基坑内壁的抵抗力，从而提高围护体200的支撑强度。本申请提供的免拆支撑杆件100采用预制的加强件2连接在预制的上下两平行弦杆件1之间，形成免拆支撑杆件100。

当需要建造车站顶板410的时候，免拆支撑杆件100已经完成了对围护体200的支撑工作，此时，其可以作为车站顶板410的一部分而保留下来，无须拆除。

本申请提供的免拆支撑杆件100，由于采用预制的弦杆件1和加强件2拼接而成，从而免去了传统的现场浇筑混凝土的施工工序。且其在对围护体200的支护工作完成后还可以作为车站顶板410的一部分，从而也免去了免拆支撑杆件100的拆除工作。因此，该免拆支撑杆件100不仅节约了施工时间，也提高了资源的利用率。

优选地，为了保证弦杆件1和加强件2的支承强度，同时降低成本，二者均由混凝土浇筑而成。

进一步地，在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的免拆支撑杆件100中，弦杆件1包括多个拼接的中间弦杆11和分别拼接在多个中间弦杆11两端的端部弦杆12。相邻中间弦杆11之间以及端部弦杆12与中间弦杆11之间均通过法兰结构3连接，请参阅图2a和图2b。通过采用多个中间弦杆11和两端的端部弦杆12拼接组成弦杆件1，可以根据施工时所需要的长度，在组装的过程中灵活选择中间弦杆11的数量。

具体地，请参阅图2a和图2b，法兰结构3设置在中间弦杆11或者端部弦杆12的端部，其周围靠近边界处形成有安装孔31，相邻中间弦杆11之间，或者中间弦杆11与端部弦杆12之间通过法兰结构3相互配合，两个法兰结构3的安装孔31对齐后，使用螺栓紧固即可。当需要拆下时，拆下螺栓即可。该连接方式简单高效，便于拆装，便于重复利用中间弦杆11和端部弦杆12。

在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的免拆支撑杆件100中，加强件2包括第一加强件21，其两端分别与上部的弦杆件1和下部的弦杆件1正交连接。通过设置第一加强件21分别与上部的弦杆件1和下部的弦杆件1正交连接，使得第一加强件21为弦杆件1提供垂向方向的支撑力。

在一未示出的实施例中，本申请提供的免拆支撑杆件100中，为了保证免拆支撑杆件100自身的强度，防止其对围护体200支撑失效的事故发生，相邻两个第一加强件21之间的距离为1m～3m，比如，可以是1m、1.5m、1.8m、2m、2.4m、2.7m或者3m等，避免第一加强件21之间的间隔过长，免拆支撑杆件100的强度较低，从而不足以对围护体200形成有效的支撑。

在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的免拆支撑杆件100中，上部的一中间弦杆11、下部的一中间弦杆11和至少一第一加强件21组成中间拼接单元41。具体地，中间拼接单元41可以包含一个第一加强件21，也可以包括2个或者更多第一加强件21，以实际施工需求进行选择。现场施工时，可以将中间拼接单元41作为一个整体进行拼接。如此，可在施工前将预制好的中间拼接单元41拼接好，进一步减少现场施工的时间。

在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的免拆支撑杆件100中，上部的一端部弦杆12、下部的一端部弦杆12和至少一第一加强件21组成一端部拼接单元42。同中间拼接单元41一样，可以在施工前将端部拼接单元42拼接好，避免现场逐一拼装，从而降低了施工难度，节约了现场施工时间。

可以理解的是，当同时采用中间拼接单元41和端部拼接单元42时，现场施工的过程中，只需在两个端部拼接单元42之间拼接若干个中间拼接单元41，即可完成现场免拆支撑杆件100的拼装工作，如此极大地降低了现场免拆支撑杆件100拼装和拆解的时间。

需要说明的是，中间拼接单元41可以由中间弦杆11和第一加强件21分别通过混凝土浇筑成形后，然后通过连接件连接在一起，组成中间拼接单元41，也可以在混凝土浇筑的过程中一体成形。同理，端部拼接单元42可以由端部弦杆12和第一加强件21分别通过混凝土浇筑成型，然后通过连接件连接在一起，组成端部拼接单元42，也可以在混凝土浇筑的过程中一体成型。

在一实施例中，本申请提供的免拆支撑杆件100中，加强件2还包括第二加强件22。两第二加强件22对称设置在免拆支撑杆件100的中部。每一第二加强件22的一端设置于上部的弦杆件1的中部，另一端设置于相邻第一加强件21与下部的弦杆件1的连接处。如此可以提高免拆支撑杆件100的支撑强度，进一步防止免拆支撑杆件100发生变形等断裂事故。特别是对于地铁车站中，需要在车站顶板410的中部建设立柱440，通过设置第二加强件22可以提高车站顶板410的支撑强度。

可选地，在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的免拆支撑杆件100中，每一第二加强件22的一端设置于下部的弦杆件1的中部，另一端设置于相邻第一加强件21与上部的弦杆件1的连接处。本实施例与上一实施例中，第二加强件22的一端设置于上部的弦杆件1的中部的技术方案，具有相同的技术效果，在此不再赘述。

本申请实施例的第二方面提供一种基坑支护系统，请参阅图1。基坑支护系统包括围护体200以及以上任意一实施例提供的免拆支撑杆件100。围护体100内开挖形成基坑，多个免拆支撑杆件100间隔设置在围护体200上，位于基坑的上方。

本申请实施例提供的基坑支护系统，由于采用了以上任一实施例提供的免拆支撑杆件100，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。

进一步地，在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的基坑支护系统中，围护体200包括围护桩210、冠梁220和挡土墙230。围护桩210内开挖形成基坑，冠梁220连接在围护桩210的顶端，挡土墙230连接在冠梁220上部。上部的弦杆件1连接在冠梁220上，下部的弦杆件1连接在围护桩210上。可以理解的是，由于支护工作完成后，弦杆件1是不需要拆除的，因此，弦杆件1与围护体200之间可以是永久性连接，二者的连接越紧固，其支撑可靠度也越高。

可以理解的是，上部的弦杆件1与冠梁220、下部的弦杆件1与围护桩210的连接形式，可以通过法兰连接，还可以采取在连接处浇筑混凝土的形式连接。

在一优选的实施例中，请参阅图1，本申请提供的基坑支护系统中，冠梁220上具有第一预埋连接件221，上部的弦杆件1通过第一预埋连接件221与冠梁220连接。具体地，第一预埋连接件221可以是预埋锚栓或者螺栓，此时上部的弦杆件1上应具有与其配合的装配孔。通过第一预埋连接件221，不仅提高了上部的弦杆件1与冠梁220的连接强度，也提高了二者连接的便利性。

在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的基坑支护系统中，围护桩210上具有第二预埋连接件211，下部的弦杆件1通过第二预埋连接件211与围护桩210连接。具体地，第一预埋连接件221可以是预埋锚栓或者螺栓，此时下弦构件2上应具有与其配合的装配孔。此外，也可以在二者的配合处预埋钢构件，通过焊接的方式实现二者的连接。

在一实施例中，请参阅图1，本申请提供的基坑支护系统还包括位于基坑内的支撑体300。支撑体300的两端连接在围护体200相对的两个墙体上。可以理解的是，随着基坑开挖深度的增加，仅仅依靠免拆支撑杆件100对围护体200提供支撑是不够的，需要不断地在围护体200两端的墙体上安装支撑体300，以对围护体200提供有效的支撑。根据基坑深度的不同，以及基坑内围护体200相对的两个墙体之间的距离的不同，围护体200所需要的支撑力也不相同，因此可以根据现场施工需要设置合适数量的支撑体300。

在一实施例中，本申请提供的基坑支护系统中，支撑体300由钢材制成。可以理解的是，钢材的抗弯强度较高，且可重复利用，既能够满足支撑要求，也可提高资源利用率。

需要说明的是，在地铁车站从下往上依次建造车站底板430、车站中板420以及车站顶板410的过程中，需要适时逐个拆除支撑体300，以使支撑体300在为围护体200提供支撑的同时，又不影响地铁车站的建设工作。

本申请实施例的第三方面提供一种地铁车站的施工方法，请参阅图3，采用以上任意一实施例提供的基坑支护系统，施工方法包括：

s1、施工基坑支护系统的围护体200；

s2、在围护体200内开挖基坑至预设第一深度；

s3、在围护体200上安装免拆支撑杆件100；

s4、开挖基坑至预设第二深度；

s5、施工车站的主体框架，在免拆支撑杆件100位置处施工形成车站顶板410。

本申请实施例提供的地铁车站的施工方法，由于采用了以上任意一实施例提供的基坑支护系统，因而具有同样的技术效果，在此不再赘述。

需要说明的是，在开挖基坑的过程中，需要在围护体200相对的墙体之间安装免拆支撑杆件100，步骤s2中的预设第一深度即为根据预设的免拆支撑构件100的安装位置确定的可以施工免拆支撑杆件100的深度。继续开挖基坑，在开挖基坑的过程中，需要根据围护体200的承载力以及基坑的宽度，在相应的深度上安装支撑体300。

根据设计的车站底板430的位置，当挖到第二预设深度，即可以施工车站底板430的时候，便不再往下挖，开始施工车站的主体框架，包括车站底板430、车站墙体、立柱440以及车站中板420。可以理解的是，在从下往上施工车站的主体框架的过程中，应自下而上依次拆除支撑体300。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

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