地下连续墙基坑支护结构及其施工方法与流程

1.本技术涉及基坑支护领域，尤其是涉及一种地下连续墙基坑支护结构及其施工方法。


背景技术：

2.基坑支护，是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。
3.基坑降水是指在开挖基坑时,地下水位高于开挖底面,地下水会不断渗入坑内，为保证基坑能在干燥条件下施工,防止边坡失稳、基础流砂、坑底隆起、坑底管涌和地基承载力下降而做的降水工作。目前基坑降水通常是通过水泵将基坑底部的水分直接抽走排出。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为，目前基坑支护的方式通常是灌注桩或者钢结构支撑，基坑侧壁的渗水会流至基坑底部，存在有对基坑整体排水系统增加压力的缺陷。


技术实现要素：

5.为了减少基坑侧壁渗水对基坑整体排水系统造成压力的情况发生，本技术提供一种地下连续墙基坑支护结构。
6.本技术提供的一种地下连续墙基坑支护结构采用如下的技术方案：一种地下连续墙基坑支护结构，包括支撑架、斜板以及抽水机构；支撑架：包括内部设置中空的架体，所述架体与基坑侧壁相抵一侧设有支撑板，所述支撑板上开设有若干通孔；所述斜板设于架体内且底端与支撑板相接，所述斜板、支撑板与架体侧壁围合成容水腔；抽水机构：包括延伸至容水腔中部的抽水管，所述抽水管连接有水泵。
7.通过采用上述技术方案，支撑架对基坑侧壁进行支撑，形成支护体系，基坑侧壁内的水分可以通过支撑板上的通孔渗入容水腔中，此时水流汇聚于容水腔内，且水体纵截面呈倒三角形，即容水腔底部的水量少，上部水量多，此时启动水泵，水泵通过抽水管将容水腔中部以上的水分快速抽出，由于抽水扬程短，因此抽水效率高，难度低，对水泵的扬程要求低，节约水泵采购成本，同时可以快速的排出部分基坑侧壁渗水，降低基坑整体的排水压力，保证基坑的结构强度；另一方面，在抽水管以下部分的水体可以增大支撑架的整体质量，同时降低支撑架的重心高度，使得支撑架的稳定性更佳，提高对基坑侧壁的支护能力。
8.优选的，所述容水腔内设有过滤板，所述过滤板位于容水腔中部以下位置并将容水腔分隔成下部的沉淀腔和上部的抽水腔。
9.通过采用上述技术方案，过滤板将部分随渗水流出的泥沙集中在沉淀腔内，减少经过水泵的泥沙含量，以延长水泵寿命；另外泥沙集中在沉淀腔可以进一步增大支撑架的整体质量，提高支撑架稳定性；同时积聚的泥沙通过通孔与基坑侧壁形成黏连嵌合结构，进一步提高了支撑架与基坑侧壁之间的支护稳定性。
10.优选的，所述过滤板位于架体沿高度方向的三分之一处，所述斜板背离支撑板一侧且位于架体沿高度方向的三分之二处设有第一加强板/第一加强杆，所述第一加强板/第一加强杆与架体相连。
11.通过采用上述技术方案，过滤板和第一加强板/第一加强杆沿横向对支撑架的结构进行加强，同时过滤板、斜板和第一加强板/第一加强杆与架体之间形成多个对称的三角形结构，大大增强了支撑架自身的结构强度和抗弯能力。
12.优选的，所述斜板顶部连接有具有弹性的防水布，所述斜板、防水布、支撑板与架体侧壁共同围合成容水腔。
13.通过采用上述技术方案，容水腔中的水体上升至防水布处时，具有弹性的防水布在水体的压力下扩张形变，从而增大了容水腔上部的储水空间，以应对水量的临时增多，给予操作人员更多的应急时间；同时防水布的质量较轻，可以减小支撑架上部的重量，进一步降低支撑架的重心高度，提高支撑架的稳定性。
14.优选的，所述斜板背离支撑板一侧设有第二加强杆，所述第二加强杆与架体连接且与防水布抵触，所述第二加强杆沿架体长度方向设置有多个。
15.通过采用上述技术方案，第二加强杆将斜板与架体相连，提高了斜板的结构稳定性；同时防水布在水体压力的作用下扩张形变时，第二加强杆可以将防水布分隔成若干份，使得整个防水布受力较为均匀，减少水体压力集中在防水布中部的可能，提高防水布的稳定性。
16.优选的，所述斜板设置有两个，两个所述斜板呈“x”型交叉设置，两个所述斜板上部与支撑架围合成重合腔，两个所述斜板在交叉点以上部分均开设有透水孔；所述重合腔腔底向支撑架外延伸有防水布，所述防水布遮挡其中一个斜板上的所有透水孔；所述支撑架的正反面均设有支撑板。
17.通过采用上述技术方案，操作人员在放置支撑架时，无需考虑支撑架的正反，直接将支撑架放置到位后，将防水布展开铺平并遮挡住上半部远离基坑侧壁的斜板的透水孔，此时该斜板与架体之间形成容水腔，以对基坑侧壁渗出的水分进行容纳；此设置可以减小支撑架的安装难度，支撑架吊装至所需位置后即可直接下放；同时x型的两个斜板与架体之间形成多个对称三角结构，加强了支撑架的结构稳定性。
18.优选的，还包括橡胶块和压杆；所述橡胶块放置于重合腔腔底，所述橡胶块上开设有抵接槽；所述压杆一端抵紧于抵接槽内，所述压杆将防水布压紧于其中一个斜板上，所述压杆远离橡胶块的一端可拆卸连接在支撑架上。
19.通过采用上述技术方案，防水布遮挡透水孔后，操作者将橡胶块放置于重合腔底，然后将压杆底端抵紧于抵接槽内，并将压杆远离橡胶块的一端连接在支撑架上，此时压杆朝向防水布的一侧可以将防水布压紧在斜板上，减少防水布移动而导致漏水的可能，增强防水布与斜板之间的密封性；同时由于橡胶块具有弹性，受挤压后可以对压杆产生一个斜向上的反作用力，使得压杆更加紧密的抵触在防水布上，提高密封性能。
20.优选的，所述支撑架内斜向穿设有若干锚杆，所述锚杆穿过透水孔和通孔，所述锚杆与透水孔之间密封。
21.通过采用上述技术方案，锚杆穿过透水孔和通孔后打入土体内，提高支撑架与土体之间的连接强度，从而提高支撑架的支护能力；且锚杆斜向穿设，透水孔和通孔对锚杆实现两点定位，锚杆与支撑架的连接稳定性较佳。
22.优选的，所述锚杆内部中空，所述锚杆在重合腔内的部分开设有与锚杆内部连通的锚孔，所述锚杆延伸出支撑架一端的最高点为水位警戒线。
23.通过采用上述技术方案，遭遇紧急情况，如暴雨、地下水位突然攀升时，重合腔内的水量激增，水体通过锚孔进入锚杆内部并攀升，当水位上升超过警戒线时，水体从锚杆最高点流出，此时可以警示工作人员迅速采取紧急措施，加速排水，以防灾患。
24.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：容水腔底部的水量少，上部水量多，水泵通过抽水管将容水腔中部以上的水分快速抽出，由于抽水扬程短，因此抽水效率高，难度低，对水泵的扬程要求低，节约水泵采购成本，同时可以快速的排出部分基坑侧壁渗水，降低基坑整体的排水压力，保证基坑的结构强度；另一方面，在抽水管以下部分的水体可以增大支撑架的整体质量，同时降低支撑架的重心高度，使得支撑架的稳定性更佳，提高对基坑侧壁的支护能力；两个斜板的设置，可以无需考虑支撑架的正反，直接将支撑架放置到位，此设置可以减小支撑架的安装难度，支撑架吊装至所需位置后即可直接下放；同时x型的两个斜板与架体之间形成多个对称三角结构，加强了支撑架的结构稳定性。
附图说明
25.图1是本技术实施例1中地下连续墙基坑支护结构的整体结构示意图。
26.图2是实施例1用于体现容水腔内部的结构示意图。
27.图3是图2中a部的放大图。
28.图4是实施例2用于体现防水布的结构示意图。
29.图5是实施例2用于体现防水布受力变形时与第二加强杆之间的位置关系图。
30.图6是实施例3中地下连续墙基坑支护结构的整体结构示意图。
31.图7是实施例3用于体现容水腔内部的结构示意图。
32.图8是图7中b部的放大图。
33.附图标记说明：1、支撑架；11、架体；12、支撑板；13、通孔；14、第一加强杆；16、侧板；2、斜板；21、透水孔；22、弧形凹槽；3、抽水机构；31、抽水管；32、水泵；4、容水腔；41、沉淀腔；42、抽水腔；43、重合腔；5、过滤板；50、过滤孔；51、橡胶垫；52、弧形凸起；6、防水布；61、第二加强杆；7、橡胶块；71、抵接槽；72、槽孔；73、压缩弹簧；8、锚杆；81、锚孔；9、压杆。
具体实施方式
34.以下结合附图1-8对本技术作进一步详细说明。
35.实施例1：本技术实施例公开一种地下连续墙基坑支护结构。参照图1，地下连续墙基坑支护结构包括支撑架1，支撑架1包括架体11和支撑板12，架体11内部中空设置，沿竖直方向的两侧壁设有侧板16，支撑板12设置在架体11朝向基坑侧壁的一侧，架体11、侧板16和支撑板12
均设置为钢板。
36.参照图2，架体11内设置有一斜板2，斜板2的底边与支撑板12底边焊接，斜板2的侧边与两个侧板16焊接，斜板2顶边与架体11固定连接，此时斜板2、支撑板12与架体11的两个侧板16围合成容水腔4，支撑板12上均匀开设有若干通孔13，通孔13孔径小于10cm，以防大块土体脱落。基坑侧壁的渗水可以通过通孔13渗出至容水腔4内，减少渗水流至基坑底部造成泥泞的情况发生。
37.参照图2和图3，容水腔4内设有过滤板5，过滤板5位于架体11沿高度方向的三分之一处，过滤板5朝向支撑板12的一侧设置为平面并与支撑板12贴合，也可与支撑板12沿竖直方向滑动连接。过滤板5朝向斜板2的一侧设有橡胶垫51，橡胶垫51为斜面并与斜板2相贴合，橡胶垫51背离过滤板5一侧设有弧形凸起52，斜板2上设有弧形凹槽22，当过滤板5移动到位后，弧形凸起52过盈配合在弧形凹槽22内，从而限制过滤板5的移动，该结构使得操作人员在安装过滤板5时，直接下放过滤板5并给予一定压力即可安装固定，无需操作人员半空作业，安全便捷。过滤板5将容水腔4分隔成下部的沉淀腔41和上部的抽水腔42，过滤板5上均匀分布有过滤孔50，以对渗水进行过滤，将部分泥沙阻隔在沉淀腔41内。
38.参照图2，斜板2背离支撑板12一侧且位于架体11沿高度方向的三分之二处设有第一加强杆14，第一加强杆14远离斜板2的一端与架体11固定连接，此时第一加强杆14与过滤板5共同对架体11横向支撑，且支撑高度不一致，增强了架体11的抗弯能力，提高支撑架1的支护稳定性。第一加强杆14可以替换为第一加强板，以进一步提高对架体11的支撑能力。
39.参照图2，支撑架1外设置有抽水机构3，抽水机构3包括水泵32和与水泵32相连的抽水管31，抽水管31延伸至容水腔4的中部，即抽水腔42中下部。水泵32工作时即可将抽水腔42内的水体抽离并排出基坑，抽水管31端部与过滤板5直接保留至少30cm的距离，以减少沉淀腔41内泥沙被高速水流带动而抽离沉淀腔41的可能。
40.参照图2，支撑架1内斜向穿设有若干锚杆8，若干锚杆8沿架体11长度方向分布，锚杆8穿过斜板2和通孔13后打入土体内，提高支撑架1与土体之间的连接强度，从而提高支撑架1的支护能力，锚杆8与斜板2之间密封。锚杆8内部中空，锚杆8在抽水腔42内的部分开设有与锚杆8内部连通的锚孔81，锚杆8延伸出支撑架1一端的最高点为水位警戒线。锚杆8斜向穿设，斜板2和通孔13对锚杆8实现两点定位，锚杆8与支撑架1的连接稳定性较佳。遭遇紧急情况，如暴雨、地下水位突然攀升时，抽水腔42内的水量激增，水体通过锚孔81进入锚杆8内部并攀升，当水位上升超过警戒线时，水体从锚杆8最高点流出，此时可以警示工作人员迅速采取紧急措施，加速排水，以防灾患。
41.本技术实施例一种地下连续墙基坑支护结构的实施原理为：操作者首先将支撑架1下放，使得支撑板12与基坑侧壁相抵触，然后将过滤板5沿竖直方向下落至架体11沿高度方向的三分之一处，此时弧形凸起52过盈配合在弧形凹槽22内，限制过滤板5的移动，完成过滤板5的安装。
42.再将若干锚杆8依次穿过斜板2和支撑板12，并打入土体内，通过防水胶将锚杆8与斜板2之间密封。最后将水泵32布置在基坑外，将抽水管31延伸至抽水腔42中下部，完成整个装置的布放。
43.基坑侧壁渗水时，水分通过支撑板12上的通孔13进入到容水腔4内，然后水位逐渐攀升，部分泥沙在此过程中停留在沉淀腔41内。水位上升至抽水腔42并与抽水管31接触时，
水泵32工作并将抽水腔42内较为干净的水分抽离出抽水腔42，进行排水，减少基坑侧壁渗水对基坑整体排水系统的负担。其余水分则继续残留在容水腔4内，用以提高支撑架1的整体质量并降低支撑架1的重心，以更好的对基坑侧壁进行支护。由于抽水扬程可以大大缩短，因此对水泵32规格要求较低，抽水速度快，布放要求低，安装迅速便捷。
44.实施例2：本技术实施例公开一种地下连续墙基坑支护结构。参照图4，与实施例1的不同之处在于，斜板2的顶部粘结有防水布6并通过铆钉锚固，钢质的斜板2延伸至架体11二分之一的高度处，防水布6由弹性材料制成，防水布6侧边与侧板16粘结并通过铆钉锚固，防水布6顶部与架体11顶部粘结并通过铆钉锚固，此时斜板2、防水布6、支撑板12与架体11的侧板16共同围合成容水腔4。
45.参照图4和图5，斜板2背离支撑板12一侧设有第二加强杆61，第二加强杆61倾斜设置且远离斜板2的一端与架体11固定连接，第二加强杆61的上表面与防水布6底面抵触，当水位蔓延至防水布6处时，具有弹性的防水布6可以向外扩张，以提高相同水位高度下的水体承载量，延缓水位上升速度，给予操作人员更多的应急时间。第二加强杆61则可以将防水布6分隔成多个部分，并对防水布6进行支撑，以使整个防水布6受力均匀，提高稳定性。
46.在本实施例中，防水布6的质量较轻，可以减小整个支撑架1的质量，并进一步降低支撑架1的重心高度，提高支撑架1的稳定性。
47.实施例3：本技术实施例公开一种地下连续墙基坑支护结构。参照图6和图7，与实施例1的不同之处在于，架体11的正反两面均设置有支撑板12，斜板2设置有两个，且两个斜板2呈“x”型交叉设置，两个斜板2上部、支撑板12与架体11的侧板16围合成重合腔43，两个斜板2在交叉点以上部分均开设有透水孔21，从而两个支撑板12方向渗出的水均可以流入重合腔43内。
48.参照图7和图8，重合腔43的底部设有防水布6，防水布6的一端粘结在其中一个斜板2上，另一端延伸向架体11顶端。重合腔43的底部设有橡胶块7，橡胶块7的形状与重合腔43底部形状相匹配，橡胶块7沿重合腔43的长度方向设置，从而可以全面的将防水布6底部压紧在重合腔43腔壁上。橡胶块7上沿长度方向开设有抵接槽71，橡胶块7在抵接槽71的槽壁上开设有槽孔72，槽孔72内设置有压缩弹簧73，槽孔72的开口通过橡胶皮封闭，以防水分进入槽孔72内锈蚀压缩弹簧73。重合腔43内设置有多根压杆9，多根压杆9沿重合腔43的长度方向等距分布，压杆9的一端插紧在抵接槽71内，另一端通过螺栓固定在架体11上，此时压杆9将防水布6压紧在斜板2上，从而封闭所以斜板2上的透水孔21，以使得水分可以留存在重合腔43内。压缩弹簧73以及橡胶块7自身的弹性里可以对压板产生一个向防水布6的力，从而使得压杆9可以更加稳固的将防水布6压紧在斜板2上。
49.参照图7，支撑架1内斜向穿设有若干锚杆8，若干锚杆8分布有两排，且两排锚杆8分别位于防水布6的两侧，以免对防水布6造成干涉。锚杆8穿过透水孔21和通孔13，锚杆8与透水孔21之间密封。最底位置的锚杆8延伸出支撑架1一端的最高点为水位警戒线。锚杆8穿过透水孔21和通孔13后打入土体内，提高支撑架1与土体之间的连接强度，从而提高支撑架1的支护能力；且锚杆8斜向穿设，透水孔21和通孔13对锚杆8实现两点定位，锚杆8与支撑架1的连接稳定性较佳。当水位上升超过警戒线时，水体从锚杆8最高点流出，此时可以警示工
作人员迅速采取紧急措施，加速排水，以防灾患，水体从越高位置的锚杆8最高点流出时，警戒程度越高。
50.本技术实施例一种地下连续墙基坑支护结构的安装步骤为：首先开挖基坑，挖出基坑槽并进行清槽，保持基坑侧壁平整；然后下放支撑架1，将支撑架1沿着基坑侧壁下放，并使得支撑架1其中一面的支撑板12与基坑槽壁相贴合，并将支撑架1底部通过灌注桩等方式与基坑底部固定；再将锚杆8沿支撑架1周缘穿过透水孔21和通孔13后打入土地内，并用防水胶将锚杆8与透水孔21之间密封，以固定锚杆8位置；最后将防水布6展平并贴合于远离基坑的斜板2上，从而将该斜板2上透水孔21全部封闭，此时将橡胶块7放置于重合腔43腔底，并将压杆9一端抵紧于抵接槽71内，向下按压压杆9并将压杆9远离橡胶块7的一端与支撑架1通过螺栓连接。
51.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种地下连续墙基坑支护结构，其特征在于：包括支撑架(1)、斜板(2)以及抽水机构(3)；支撑架(1)：包括内部设置中空的架体(11)，所述架体(11)与基坑侧壁相抵一侧设有支撑板(12)，所述支撑板(12)上开设有若干通孔(13)；所述斜板(2)设于架体(11)内且底端与支撑板(12)相接，所述斜板(2)、支撑板(12)与架体(11)侧壁围合成容水腔(4)；抽水机构(3)：包括延伸至容水腔(4)中部的抽水管(31)，所述抽水管(31)连接有水泵(32)。2.根据权利要求1所述的地下连续墙基坑支护结构，其特征在于：所述容水腔(4)内设有过滤板(5)，所述过滤板(5)位于容水腔(4)中部以下位置并将容水腔(4)分隔成下部的沉淀腔(41)和上部的抽水腔(42)。3.根据权利要求2所述的地下连续墙基坑支护结构，其特征在于：所述过滤板(5)位于架体(11)沿高度方向的三分之一处，所述斜板(2)背离支撑板(12)一侧且位于架体(11)沿高度方向的三分之二处设有第一加强板/第一加强杆(14)，所述第一加强板/第一加强杆(14)与架体(11)相连。4.根据权利要求1或3所述的地下连续墙基坑支护结构，其特征在于：所述斜板(2)顶部连接有具有弹性的防水布(6)，所述斜板(2)、防水布(6)、支撑板(12)与架体(11)侧壁共同围合成容水腔(4)。5.根据权利要求4所述的地下连续墙基坑支护结构，其特征在于：所述斜板(2)背离支撑板(12)一侧设有第二加强杆(61)，所述第二加强杆(61)与架体(11)连接且与防水布(6)抵触，所述第二加强杆(61)沿架体(11)长度方向设置有多个。6.根据权利要求1所述的地下连续墙基坑支护结构，其特征在于：所述斜板(2)设置有两个，两个所述斜板(2)呈“x”型交叉设置，两个所述斜板(2)上部与支撑架(1)围合成重合腔(43)，两个所述斜板(2)在交叉点以上部分均开设有透水孔(21)；所述重合腔(43)腔底向支撑架(1)外延伸有防水布(6)，所述防水布(6)遮挡其中一个斜板(2)上的所有透水孔(21)；所述支撑架(1)的正反面均设有支撑板(12)。7.根据权利要求6所述的地下连续墙基坑支护结构，其特征在于：还包括橡胶块(7)和压杆(9)；所述橡胶块(7)放置于重合腔(43)腔底，所述橡胶块(7)上开设有抵接槽(71)；所述压杆(9)一端抵紧于抵接槽(71)内，所述压杆(9)将防水布(6)压紧于其中一个斜板(2)上，所述压杆(9)远离橡胶块(7)的一端可拆卸连接在支撑架(1)上。8.根据权利要求6或7所述的地下连续墙基坑支护结构，其特征在于：所述支撑架(1)内斜向穿设有若干锚杆(8)，所述锚杆(8)穿过透水孔(21)和通孔(13)，所述锚杆(8)与透水孔(21)之间密封。9.根据权利要求8所述的地下连续墙基坑支护结构，其特征在于：所述锚杆(8)内部中空，所述锚杆(8)在重合腔(43)内的部分开设有与锚杆(8)内部连通的锚孔(81)，所述锚杆(8)延伸出支撑架(1)一端的最高点为水位警戒线。10.一种如权利要求9所述的地下连续墙基坑支护结构的施工方法，其特征在于包括以
下步骤：开挖基坑：挖出基坑槽并进行清槽；下放支撑架(1)：将支撑架(1)沿着基坑槽壁下放，并使得支撑架(1)其中一面的支撑板(12)与基坑槽壁相贴合，并将支撑架(1)底部与基坑底部固定；固定锚杆(8)：将锚杆(8)沿支撑架(1)周缘穿过透水孔(21)和通孔(13)后打入土地内，并用防水胶将锚杆(8)与透水孔(21)之间密封；限定防水布(6)：将防水布(6)展平并贴合于远离基坑的斜板(2)上，从而将该斜板(2)上透水孔(21)全部封闭，此时将橡胶块(7)放置于重合腔(43)腔底，并将压杆(9)一端抵紧于抵接槽(71)内，向下按压压杆(9)并将压杆(9)远离橡胶块(7)的一端与支撑架(1)可拆卸连接。

技术总结
本申请涉及一种地下连续墙基坑支护结构及其施工方法，属于基坑支护的领域，其包括支撑架、斜板以及抽水机构；支撑架：包括内部设置中空的架体，架体与基坑侧壁相抵一侧设有支撑板，支撑板上开设有若干通孔；斜板设于架体内且底端与支撑板相接，斜板、支撑板与架体侧壁围合成容水腔；抽水机构：包括延伸至容水腔中部的抽水管，抽水管连接有水泵。本申请具有1、可以快速的排出部分基坑侧壁渗水，降低基坑整体的排水压力，保证基坑的结构强度；2、由于抽水扬程短，因此抽水效率高，难度低，对水泵的扬程要求低，节约水泵采购成本；3、残余水体可以增大支撑架的整体质量，降低支撑架的重心高度，支撑架的稳定性更佳的效果。支撑架的稳定性更佳的效果。支撑架的稳定性更佳的效果。


技术研发人员：陈鹏翔 孙正然 游学亮 王晨 王凯
受保护的技术使用者：正飞建安工程集团有限公司
技术研发日：2021.12.30
技术公布日：2022/3/8