可实现紧邻基坑交叉实施的支撑结构的制作方法

本实用新型属于地下空间开发领域，尤其涉及一种基坑的支撑构造。

背景技术：

随着城市建设的高速发展,地下空间的开发利用已成为人类生活空间的新拓展。从发展趋势来看，地下空间开发规模越来越大，深度越来越深，周边环境保护要求也越来越高，这给地下空间开发中的基坑工程设计和施工提出了新的挑战。

对于多建筑单体的大面积基坑工程，由于不同单体的开发和设计进度以及环境保护要求等存在差异，常规做法中会根据具体情况将大基坑化整为零，在大基坑内设置临时中隔墙，将大基坑分为多个相对独立的小基坑进行先后施工。在这种常规做法中，为确保基坑受力安全，中隔墙两侧的两个基坑需要先后施工，即两个紧邻的基坑，先开挖的基坑要施工完成，即地下结构回筑至±0.000之后，紧邻的另外一个基坑才能进行开挖施工。

上述常规做法，后开挖基坑工期会受到先开挖基坑工期的严格限制，很多情况下无法满足工期紧的地下空间开发要求，需要进一步优化设计思路。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种可实现紧邻基坑交叉实施的支撑结构，该支撑结构施工简单，综合了角撑和对撑两种支撑受力特点，实现了在先开挖基坑未施工完成的条件下，提前进行紧邻基坑的开挖施工。

本实用新型中，可加快紧邻基坑工期的支撑结构技术方案为：在基坑内靠近第一侧壁处设置数对撑，对撑上下左右间隔布置，对撑的两端分别固定在与第一侧壁相交的基坑的第二侧壁和基坑第三侧壁上。在这种支撑条件下，第一侧壁外土方可挖除。

基于上述技术特征：第一侧壁与第二侧壁和第三侧壁的交角处分别设有数个角撑，角撑的一端固定在第一侧壁上，另一端固定在第二侧壁或第三侧壁上；角撑上下左右间隔布置；角撑与对撑均为混凝土结构，角撑与对撑设置在同一标高位置并浇筑成整体。

基于上述技术特征：第一侧壁与第二侧壁和第三侧壁的交角处分别设有数个角撑，角撑的一端固定在第一侧壁上，另一端固定在第二侧壁或第三侧壁上；角撑上下左右间隔布置；角撑与对撑均为钢结构，角撑与对撑竖向标高上错开独立布置。

设计原理为：现有技术中，设置中隔墙的两个紧邻基坑，如第一基坑和第二基坑，中隔墙即为上述技术方案中的基坑第一侧壁，通常先开挖的第一基坑在中隔墙一侧设置角撑作为基坑支撑体系，角撑的两端分别固定在相交的基坑侧壁上，以平衡第一基坑开挖阶段坑外的水土侧向压力。在第一基坑未施工完成之前，角撑将处于受力平衡状态，此时若进行第二基坑的开挖，即第一基坑的中隔墙外无土方，将会导致第一基坑中隔墙一侧的角撑受力平衡状态被打破从而导致基坑失稳。在这种情况下，如果需要提前进行第二基坑的开挖施工，就需要考虑对第二基坑开挖时引起角撑受力失衡进行处理，而本实用新型中，中隔墙一侧对撑与角撑相组合的支撑结构正适应了该状态下的受力要求，对撑的设置正是转换和承接了原来的角撑支撑力。对撑的布置数量和截面尺寸可根据需要承受的支撑力进行计算确定。

先开挖的基坑在中隔墙一侧可设置角撑与对撑相组合的支撑结构。角撑与对撑可采用混凝土结构也可采用钢结构。当采用混凝土结构时，角撑与对撑设置在同一标高位置并浇筑成整体；当采用钢结构时，角撑和对撑竖向标高上可错开独立布置。该支撑结构，结合了角撑和对撑在平衡基坑周边土压力的优势，并在紧邻基坑实施的过程之中可以允许紧邻基坑在一定程度上进行相互交叉施工。

采用本实用新型的支撑结构，无论第二基坑是否提前开挖，都可以实现第一基坑周边水土侧压力的平衡。当第二基坑未开挖前，对于先开挖的第一基坑而言，角撑可以用来平衡和传递周边水土侧压力；当第二基坑开挖后，对于先开挖的第一基坑而言，角撑已经无法用以平衡和传递周边水土侧压力，但对撑在这种情况下就可以对两侧的水土侧压力进行平衡和传递。这样的一种支撑结构，可实现紧邻基坑的穿插实施，从而显著缩短总的基坑工程工期。

上述技术方案也可推广至两两紧邻的三个基坑或四个基坑交叉施工。紧邻基坑为可以被认为是由一个面积较大基坑分割成为两个大小相近基坑；也可以被认为是两个独立基坑，两个基坑宜保持紧邻且面积大小、开挖深度相近。

本实用新型提供的一种可实现紧邻基坑交叉实施的支撑结构，可满足地下空间开发的最短工期要求，对于地下空间开发具有重要意义。

附图说明

图1是现有技术中，基坑中角撑布置示意图。

图2是本实用新型中，支撑结构的布置示意图。

图3是本实用新型的应用实施例中，步骤一的示意图。

图4是本实用新型的应用实施例中，步骤二的示意图。

图中的标号示意为：第一基坑1；第二基坑2；中隔墙3；对撑4；坑二对撑4’。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。

如图1所示，现有技术中，一般在基坑的角部设有角撑5，角撑5的两端分别固定在相交的基坑侧壁上，图中的箭头表示坑外的水土侧向压力，在这种情况下，坑外与水土侧向压力与坑内的角撑体系处于受力平衡状态。

本实用新型的技术方案为：在基坑内靠近第一侧壁处设置数对撑，对撑上下左右间隔布置，对撑的两端分别固定在与第一侧壁相交的基坑的第二侧壁和第三侧壁上。在这种情况下，基坑的第一侧壁外可挖除土方。

如图2所示，第一基坑1与第二基坑2紧邻布置，中间为中隔墙3，虚线表示为将要施工的第二基坑2，此处的中隔墙相当于上述技术方案中的基坑的第一侧壁。靠近第一基坑的中隔墙3处设置数对撑4，对撑4上下左右间隔布置，对撑4的两端分别固定在与中隔墙相交的基坑的第二侧壁和基坑的第三侧壁上。当第二基坑在第一基坑未施工完成之前提前开挖时，即上述技术方案中基坑的第一侧壁外无土方；第一基坑中隔墙外侧水土侧向压力随着第二基坑开挖而卸除，第一基坑的中隔墙一侧的角撑5受力将转换至对撑4受力。

当角撑与对撑均为混凝土结构，角撑与对撑设置在同一标高位置并浇筑成整体；当角撑与对撑均为钢结构，角撑与对撑竖向标高上错开独立布置。

图3和图4所示为本实用新型的应用实施举例，第一基坑1与第二基坑2紧邻布置，第一基坑1与第二基坑2之间为中隔墙3。

如图3所示，步骤一先施工第一基坑1；中隔墙3与第一基坑1的坑一第二侧壁和坑一第三侧壁的交角处分别设有数个角撑5，角撑5的一端固定在中隔墙3上，另一端固定在坑一第二侧壁或坑一第三侧壁上；角撑5上下左右间隔布置；在第一基坑1内靠近中隔墙3处设置数个对撑4，对撑4的两端分别固定在坑一第二侧壁和坑一第三侧壁上，对撑4上下左右间隔布置。

如图4所示，步骤二后施工第二基坑2，且第二基坑2施工进度比第一基坑1的施工进度慢，在第二基坑2内靠近中隔墙3处设置坑二对撑4’，坑二对撑4’的两端分别固定在与中隔墙3相交的第二基坑2的坑二第二侧壁和坑二第三侧壁上；坑二对撑4’上下左右间隔布置。

施工工况上，首先从地面上施工完成第一基坑的桩基和围护（含第一基坑和第二基坑之间的中隔墙围护体）；其后第一基坑1根据自身工期安排，由上往下分层开挖并分层浇筑采取这种支撑结构的支撑体系；最后不需要等待第一基坑1施工完成整体地下室结构，第二基坑2可根据其工期要求随时提前进行开挖施工，但第二基坑2的施工进度不能超过第一基坑1。

在第一基坑1施工完成第一道支撑并继续向下开挖而后实施的第二基坑2也开始开挖施工时，第一基坑1内支撑结构中的对撑部分将承担平衡中隔墙3两侧土压力的作用。同时，第二基坑2内靠近中隔墙3无需设置角撑，只需设置对撑即可。

上述技术方案结合了角撑和对撑在平衡基坑周边土压力的优势，在施工阶段中，若后实施的第二基坑2未开挖，先实施的第一基坑1在紧邻基坑中隔墙位置可利用角撑来平衡周边土压力；若后实施的第二基坑2已开挖，先实施的第一基坑1在紧邻基坑中隔墙位置可利用对撑来平衡周边土压力以实现基坑的交叉实施。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，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技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

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