本實用新型涉及一種可重復使用的綜合管廊基坑支護與結構外模組合結構，屬于地下工程領域。

背景技術：

目前地下各種管道之間是相互獨立的立體結構，常常因各種管道的增容和維修，而造成馬路“拉鏈”，嚴重影響城市交通和市容市貌。越來越多的城市開始籌劃建設城市地下綜合管廊來解決馬路“拉鏈”的問題，但是城市地下綜合管廊主要布設在市政道路下面，可提供的明挖開挖工作空間有限，無法為地下綜合管廊結構外模提供足夠的架設空間；另外在市政道路上施工地下綜合管廊時應盡量減少開挖空間，避免施工時多占市政道路寬度，為城市交通保通提供條件，因此減少開挖空間的問題有著重大的技術價值和經(jīng)濟意義。

技術實現(xiàn)要素：

為了更好的解決上述問題，本實用新型提出了一種可重復使用的綜合管廊基坑支護與結構外模組合結構可減少開挖空間，解決了城市地下綜合管廊明挖開挖時工作空間有限，無法為結構外模提供足夠架設空間的問題。

本實用新型采用的技術方案為：一種可重復使用的綜合管廊基坑支護與結構外模組合結構，由綜合管廊基坑兩側(cè)的基坑豎向支擋與結構外模組合單元9和水平支撐結構10構成。

所述基坑豎向支擋與結構外模組合單元9包括一副三軸水泥土攪拌樁1、兩塊內(nèi)插模板6、兩個型鋼單元8，所述型鋼單元8包括內(nèi)插型鋼2、導槽型鋼3、墊塊5、扣件7，內(nèi)插型鋼2和導槽型鋼3之間設有墊塊5并通過螺栓4固定，導槽型鋼3的上部通過扣件7與內(nèi)插型鋼2連接。

所述水平支撐結構10包括冠梁和鋼管支撐，冠梁通過對拉螺栓與內(nèi)插型鋼2固定，鋼管支撐通過冠梁支撐在兩端地下綜合管廊基坑豎向支擋結構上。

所述基坑豎向支擋與結構外模組合單元9和水平支撐結構10中除了三軸水泥土攪拌樁1外的其他部件均為可重復拼接與拆卸的標準構件。

所述三軸水泥土攪拌樁1直徑為850mm，搭接250mm，長度根據(jù)地質(zhì)條件和綜合管廊的埋深來選取。

所述三軸水泥土攪拌樁1樁頂標高低于地面0.5m。

所述內(nèi)插模板6采用高2000mm，寬1500mm，厚20mm的 HDPE材料或高2000mm，寬1500mm，厚8mm的鋼材制成。

所述內(nèi)插型鋼2和扣件7之間通過方條卡緊。

所述內(nèi)插型鋼2采用型號為HM400×300~600×300的H型鋼。

所述導槽型鋼3采用型號為22的熱軋普通槽鋼，頂端距離內(nèi)插型鋼2的距離400mm，長度為3m~6m，根據(jù)地下結構的底板埋深和墊層厚度來選取。

所述扣件7由三根直徑18~20mm的HRB335級鋼筋組成，其中一根長260mm的鋼筋穿過導槽型鋼兩邊的翼緣，另外兩根長280mm的鋼筋一端彎折360度固定在穿過導槽型鋼兩端翼緣的鋼筋上，另一端折成彎勾分別固定在內(nèi)插型鋼2的側(cè)邊翼緣。

所述墊塊5采用高150mm，寬260mm，厚35mm 的HDPE材料。

所述螺栓4的型號為M16。

所述水平支撐結構10中的冠梁采用兩條型號為28~40#的槽鋼、H型鋼或工字鋼，鋼管支撐采用型號為22~36#的工字鋼雙拼構成。

本實用新型使用步驟如下：

地下綜合管廊結構外邊線各邊擴寬50mm得到基坑開挖線；基坑兩側(cè)三軸水泥土攪拌樁1施工時中軸線距離基坑開挖線311mm；內(nèi)插型鋼2的內(nèi)側(cè)邊線位于基坑開挖線上。

（1）將導槽型鋼3通過墊塊5用螺栓4安裝在一根內(nèi)插型鋼2上形成一個型鋼單元8；

（2）重復上述工序預先制作好所需的全部型鋼單元8。

（3）測放現(xiàn)場平面控制網(wǎng)；

（4）軸線放樣，開挖寬1.0m深0.55m的溝槽，樁位放樣，樁機就位；

（5）采用插二跳一的布置方式在三軸水泥土攪拌樁1施工完成后先后插入型鋼單元8；

（6）當沉入至設計標高時，松開兩個型鋼單元8的頂部螺栓4，取出上部墊塊5；

（7）將第一塊內(nèi)插模板6插入導槽型鋼3與內(nèi)插型鋼2之間，當其插入三軸水泥土攪拌樁中的適當位置時扣上導槽型鋼和內(nèi)插型鋼的上部扣件7；

（8）第一塊內(nèi)插模板6沉入至設計標高后打開上部扣件7，插入第二塊內(nèi)插模板6，當其插入三軸水泥土攪拌樁的適當位置時再次扣上上部扣件7；

（9）當?shù)诙K內(nèi)插模板6沉入至設計標高時在一副三軸水泥土攪拌樁1中形成一個基坑豎向支擋與結構外模組合單元9；

（10）重復上述工序，依次完成綜合管廊基坑兩側(cè)的基坑豎向支擋與結構外模組合單元9；

（11）待三軸水泥土攪拌樁1達到75%強度后，遵循“先撐后挖、限時支撐、分層開挖、嚴禁超挖”的原則開挖土方和施作水平支撐結構10；

（12）開挖至導槽型鋼3底即墊層11底的設計標高時，松開內(nèi)插型鋼2與導槽型鋼3底部的高強螺栓4，使導槽型鋼3和內(nèi)插模板6脫落回收，取回底板墊塊5，在三軸深攪樁1上得到光滑的地下結構外模；

（13）人工鑿除兩組合單元9間多余的水泥土；

（14）施作墊層11；

（15）綁扎綜合管廊12底板和側(cè)墻的鋼筋，并支設1/3側(cè)墻高度的內(nèi)內(nèi)插模板，澆筑綜合管廊11底板和側(cè)墻1/3高度的混凝土；

（16）待底板混凝土達到設計強度后，對已施工側(cè)墻的頂部施工縫鑿毛處理，支設頂板、剩余2/3側(cè)墻高度的內(nèi)插模板并綁扎頂板鋼筋，澆筑頂板和側(cè)墻剩余2/3高度的混凝土；

（17）待混凝土達到設計強度后，分層回填土方至水平支撐以下20cm~50cm，拆除水平支撐結構10；

（18）采取跳拔的方式回收內(nèi)插型鋼2，并及時對空隙處注漿充填；

（19）最后恢復路面原有設施。

本實用新型的有益效果是：可重復使用的綜合管廊基坑支護與結構外模組合結構可減少開挖空間，解決了城市地下綜合管廊明挖開挖時工作空間有限，無法為結構外模提供足夠架設空間的問題，而且該結構除三軸水泥土攪拌樁以外的全部構件可以制作成可拆卸式的標準件，方便安裝和定位，使得內(nèi)插模板能夠準確插入三軸水泥土攪拌樁中，在三軸水泥土攪拌樁中很好地形成全部基坑豎向支擋與結構外模組合單元，減少了構件的損耗，達到全部標準構件可回收循環(huán)使用的目的，有經(jīng)濟、綠色環(huán)保、節(jié)能、對周圍環(huán)境影響小的優(yōu)點。

附圖說明

圖1本實用新型中型鋼單元的正立面示意圖；

圖2本實用新型中型鋼單元的平面示意圖；

圖3本實用新型中型鋼單元的側(cè)立面示意圖；

圖4本實用新型中開槽示意圖；

圖5本實用新型中型鋼單元完成示意圖；

圖6本實用新型中基坑豎向支擋與結構外模組合單元形成剖面示意圖；

圖7本實用新型中墊層施工完成示意圖；

圖8本實用新型中施工1/3高的地下綜合管廊示意圖；

圖9本實用新型中地下綜合管廊施工完成示意圖；

圖10本實用新型中拔除內(nèi)插型鋼剖面示意圖；

圖11本實用新型中施工完成的示意圖；

圖中各標號：1—三軸水泥土攪拌樁；2—內(nèi)插型鋼；3—導槽型鋼；4—螺栓；5—墊塊；6—內(nèi)插模板；7—扣件；8—型鋼單元；9—基坑豎向支擋與結構外模組合單元；10—水平支撐結構；11—墊層；12—綜合管廊。

具體實施方式

下面通過附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明，但本實用新型的保護范圍不局限于所述內(nèi)容。

實施例1：如圖1-11所示：根據(jù)周邊建筑和周邊道路情況，采用明挖法施工截面為高3800寬5000mm的綜合管廊12，其底板埋深為7m，土質(zhì)條件為黏土，設計采用抗?jié)B等級為P8的C40鋼筋混凝土，其中采用直徑16mm的HRB400鋼筋，且采用150mm厚的C20素混凝土墊層。首先導槽型鋼3利用高150mm寬260mm厚35mm的HDPE墊塊通過M16的螺栓4安裝在內(nèi)插型鋼2上形成一個型鋼單元8，重復上述工序預先制作好所需的全部型鋼單元。內(nèi)插型鋼2采用H型鋼，其中H型鋼的型號為HM500×300，長12m；導槽型鋼3型號為22的熱軋普通槽鋼，長6.75m；扣件7由三根直徑18mm的HRB335級鋼筋組成，其中一根長260mm的鋼筋穿過導槽型鋼3兩邊的翼緣；另外兩根長280mm的鋼筋一端彎折360度固定在穿過導槽型鋼3兩端翼緣的鋼筋上，另一端折成彎勾分別固定在內(nèi)插型鋼2的側(cè)邊翼緣。測放現(xiàn)場平面控制網(wǎng)，軸線放樣，開挖寬1.0m深0.55m的溝槽，樁位放樣，樁機就位。當直徑850mm搭接250mm的三軸水泥土攪拌樁施工完成后，采用插二跳一的布置方式在三軸水泥土攪拌樁1內(nèi)先后插入型鋼單元8。當沉入至設計標高時，松開兩個型鋼單元8的頂部螺栓4，取出上部墊塊5；將第一塊內(nèi)插模板6插入導槽型鋼3與內(nèi)插型鋼2之間，當其插入三軸水泥土攪拌1樁中適當位置時扣上導槽型鋼3和內(nèi)插型鋼2的上部扣件7；第一塊內(nèi)插模板6沉入至設計標高后打開扣件7，插入第二塊內(nèi)插模板6，當其插入三軸水泥土攪拌樁1中適當位置時再次扣上扣件7；當?shù)诙K內(nèi)插模板6沉入至設計路面以下時在一副三軸水泥土攪拌樁1中形成一個基坑豎向支擋與結構外模組合單元9。其中，每塊內(nèi)插模板6采用高2000mm寬1500mm厚20mm的HDPE板。重復上述工序，依次完成綜合管廊基坑兩側(cè)的基坑豎向支擋與結構外模組合單元9；待三軸水泥土攪拌樁1強度達到1MPa后，遵循“先撐后挖、限時支撐、分層開挖、嚴禁超挖”的原則開挖土方和施作水平支撐結構10。開挖至導槽型鋼3底即墊層11底的設計標高時，松開內(nèi)插型鋼2與導槽型鋼3底部的螺栓4，使導槽型鋼3和內(nèi)插模板6脫落回收，取回底板墊塊5，在三軸水泥土攪拌樁1上得到光滑的地下結構外模。為保證兩個基坑豎向支擋與結構外模組合單元9之間的平整度，必須在拆除內(nèi)插模板6后人工鑿除兩組合單元間多余的水泥土。然后施作墊層11，綁扎綜合管廊12底板和側(cè)墻的鋼筋，并支設1/3側(cè)墻高度的內(nèi)模板，澆筑綜合管廊12底板和側(cè)墻1/3高度的混凝土。待底板混凝土達到設計強度后，對已施工側(cè)墻頂部施工縫鑿毛處理，支設頂板、剩余2/3側(cè)墻高度的內(nèi)模板并綁扎頂板鋼筋，澆筑頂板和側(cè)墻剩余2/3高度的混凝土。待混凝土達到設計強度后，分層回填土方至水平支撐結構10以下500mm處，拆除水平支撐結構10。采取跳拔的方式回收內(nèi)插型鋼2，并及時對空隙處注漿充填。最后恢復路面原有設施。

實施例2：如圖1-11所示：采用明挖法施工截面為高3800寬5000mm的綜合管廊12，其底板埋深為5m，土質(zhì)條件為粉土，設計采用抗?jié)B等級為P8的C40鋼筋混凝土，其中采用直徑16mm的HRB400鋼筋，且采用150mm厚的C20素混凝土墊層。首先將導槽型鋼3利用高150mm寬260mm厚35mm的HDPE墊塊5通過M16的螺栓4安裝在內(nèi)插型鋼2上形成一個型鋼單元8；重復上述工序預先制作好所需的全部型鋼單元8。內(nèi)插型鋼2為H型鋼，其中H型鋼的型號為HM400×300，長9m；導槽型鋼3的型號為22的普通槽鋼，長4.75m；扣件7由三根直徑18mm的HRB335級鋼筋組成，其中一根長260mm的鋼筋穿過導槽型鋼3兩邊的翼緣；其他兩根長280mm的鋼筋一端彎折360度固定在穿過導槽型鋼3兩端翼緣的鋼筋上，另一端折成彎勾分別固定在內(nèi)插型鋼2的側(cè)邊翼緣。測放現(xiàn)場平面控制網(wǎng)，軸線放樣，開挖寬1.0m深0.55m的溝槽，樁位放樣，樁機就位。當直徑850mm搭接250mm的三軸水泥土攪拌樁1施工完成后，采用插二跳一的布置方式在三軸水泥土攪拌樁1內(nèi)先后插入型鋼單元8。當沉入至設計標高時，松開兩個型鋼單元8的頂部螺栓4，取出上部墊塊5；將第一塊內(nèi)插模板6插入導槽型鋼3與內(nèi)插型鋼2之間，當其插入三軸水泥土攪拌樁1中適當位置時扣上導槽型鋼3和內(nèi)插型鋼2的扣件7；第一塊內(nèi)插模板6沉入至設計標高后打開扣件7，插入第二塊內(nèi)插模板6，當其插入三軸水泥土攪拌樁1中適當位置時再次扣上扣件7；當?shù)诙K內(nèi)插模板6沉入至設計路面以下時在一副三軸水泥土攪拌樁1中形成一個基坑豎向支擋與結構外模組合單元9。其中，每塊內(nèi)插模板6采用高2000mm寬1500mm厚20mm的HDPE板。重復上述工序，依次完成綜合管廊基坑兩側(cè)的基坑豎向支擋與結構外模組合單元9；待三軸水泥土攪拌樁1強度達到0.8MPa后，遵循“先撐后挖、限時支撐、分層開挖、嚴禁超挖”的原則開挖土方和施作水平支撐結構10。開挖至導槽型鋼3底即墊層11底的設計標高時，松開內(nèi)插型鋼2與導槽型鋼3底部的螺栓4，使導槽型鋼3和內(nèi)插模板6脫落回收，取回底板墊塊5，在三軸水泥土攪拌樁1上得到光滑的地下結構外模。為保證兩個基坑豎向支擋與結構外模組合單元9之間的平整度，必須在拆除內(nèi)插模板后1人工鑿除兩組合單元間多余的水泥土。然后施作墊層11，綁扎綜合管廊12底板和側(cè)墻的鋼筋，并支設1/3側(cè)墻高度的內(nèi)模板，澆筑綜合管廊12底板和側(cè)墻1/3高度的混凝土。待底板混凝土達到設計強度后，對已施工側(cè)墻頂部施工縫鑿毛處理，支設頂板、剩余2/3側(cè)墻高度的內(nèi)模板并綁扎頂板鋼筋，澆筑頂板和側(cè)墻剩余2/3高度的混凝土。待混凝土達到設計強度后，分層回填土方至水平支撐結構10以下500mm處，拆除水平支撐結構10。采取跳拔的方式回收內(nèi)插型鋼2，并及時對空隙處注漿充填。最后恢復路面原有設施。