專利名稱：一種具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種軌道交通和工民建基坑工程的設(shè)備及方法，具體是指一種具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)及其施工方法。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)基坑工程，特別是軌道交通基坑工程，基坑內(nèi)設(shè)置降水井用于降低基坑內(nèi)地下水位，用臨時立柱來增加支撐的穩(wěn)定性，二者都是分開設(shè)計、單獨施工的，沒有相互聯(lián)系，也能滿足工程需要，但施工工序復(fù)雜、工期長、工程投資高?；觾?nèi)降水井、支撐臨時立柱的主要施工步驟如下 (I)車站場地范圍內(nèi)地面平整、管線遷改、交通疏解；(2)施做車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)；(3)施做臨時立柱鉆孔，先后下立柱基礎(chǔ)樁鋼筋籠和臨時立柱，澆筑基礎(chǔ)樁混凝土 ;(4)施做降水井鉆孔，下用鐵絲網(wǎng)和尼龍布包裹好的鋼筋籠，再填充過濾層碎石；(5)在降水井中放置潛水泵、抽水、開始基坑內(nèi)降水；(6)基坑土方開挖架設(shè)支撐，并與臨時立柱固定連接；(7)基坑開挖到底及主體結(jié)構(gòu)回筑，拆除臨時立柱。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)，該臨時立柱結(jié)構(gòu)在確保承載力的基礎(chǔ)上對臨時型鋼立柱進(jìn)行細(xì)部設(shè)計，既能達(dá)到穩(wěn)定支撐作用，立柱內(nèi)可放置潛水泵，又能達(dá)到作為降水井降低基坑內(nèi)水位的效果，兼具降水井和臨時立柱的作用，一柱兩用，減少了施工工序和工程投資，縮短了施工工期。本發(fā)明的這一目的通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述臨時立柱結(jié)構(gòu)包括角鋼、綴板、短鋼筋、鐵絲網(wǎng)和至少一層尼龍布，所述角鋼為四塊，四塊角鋼均豎向設(shè)置，四塊角鋼分別位于四方形的四個角上，所述的綴板為多塊豎板，多塊綴板排列成上、下多層，每一層綴板均由四塊綴板構(gòu)成，位于同層的每一塊綴板均與相鄰的兩塊角鋼焊接，所述的短鋼筋為多根，每一根短鋼筋的兩端分別與相鄰的角鋼焊接，所述的角鋼、綴板、短鋼筋構(gòu)成所述臨時立柱結(jié)構(gòu)的方形鋼骨架，該方形鋼骨架整體為豎井狀，所述的鐵絲網(wǎng)包裹所述方形鋼骨架的四周，所述的尼龍布包覆所述鋼絲網(wǎng)的四周。本發(fā)明的臨時立柱結(jié)構(gòu)兼有降水井和臨時立柱的作用，該臨時立柱結(jié)構(gòu)采用角鋼、綴板、短鋼筋構(gòu)成方形鋼骨架，確保立柱結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，同時利用基坑內(nèi)設(shè)置的臨時立柱，在立柱的綴板間焊接短鋼筋，減少綴板間的間距，同時短鋼筋也防止鐵絲網(wǎng)、尼龍布內(nèi)凹，先用鐵絲網(wǎng)包裹框架體的方形鋼骨架，再外包尼龍布，在鉆孔成孔后，放置包裹好的臨時立柱結(jié)構(gòu)，周邊填充過濾層碎石。
本發(fā)明中，所述位于同層的每一塊綴板均與相鄰的兩塊角鋼相焊接，優(yōu)選為滿焊。本發(fā)明中，所述每一根短鋼筋的兩端分別與相鄰的角鋼相焊接。作為本發(fā)明的改進(jìn)所述上、下設(shè)置的多層綴板在豎直方向上的間距相等。本發(fā)明中，所述鐵絲網(wǎng)均勻設(shè)有多個方形孔眼，每個孔眼的尺寸均為I X lcm，所述鐵絲網(wǎng)的鐵絲直徑為1mm。本發(fā)明中，所述的尼龍布為三層，層層相包覆。本發(fā)明中，所述尼龍布為60目的尼龍布。本發(fā)明的目的之二是提供上述具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)的施工方法，該施工方法操作簡單、省時省力。
本發(fā)明的這一目的通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟(I)車站場地范圍內(nèi)地面平整、管線遷改、交通疏解；(2)施做車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)；(3)施做臨時立柱鉆孔，先后下立柱基礎(chǔ)樁鋼筋籠和用鐵絲網(wǎng)和尼龍布包裹好的型鋼臨時立柱，燒筑基礎(chǔ)樁混凝土 ；(4)填充過濾層碎石；(5)在降水井中放置潛水泵、抽水，開始基坑內(nèi)降水；(6)基坑土方開挖架設(shè)支撐，并與臨時立柱固定連接；(7)基坑開挖到底及主體結(jié)構(gòu)回筑，停止降水、拆除臨時立柱。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的臨時立柱結(jié)構(gòu)可用于基坑內(nèi)需要降水和設(shè)置臨時立柱的城市軌道交通基坑工程和工民建基坑工程等場所，既能滿足穩(wěn)定基坑支撐，又能在立柱中間隔腔內(nèi)放置潛水泵進(jìn)行降水；同時還可以減少工序、縮短工期、降低工程投資。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。圖I是本發(fā)明臨時立柱結(jié)構(gòu)使用狀態(tài)整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖I的橫斷面圖；圖3是本發(fā)明臨時立柱結(jié)構(gòu)省略短鋼筋、鐵絲網(wǎng)和尼龍布的結(jié)構(gòu)示意圖，顯示角鋼和綴板的連接關(guān)系和位置關(guān)系；圖4是圖3的橫斷面圖；圖5是本發(fā)明臨時立柱結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)橫斷面圖；圖6是本發(fā)明臨時立柱結(jié)構(gòu)省略鐵絲網(wǎng)和尼龍布的結(jié)構(gòu)示意圖，顯示短鋼筋和綴板的連接關(guān)系和位置關(guān)系；圖7是本發(fā)明臨時立柱結(jié)構(gòu)中鐵絲網(wǎng)綁扎結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明臨時立柱結(jié)構(gòu)中尼龍布綁扎結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明I、碎石濾層；2、基坑底面標(biāo)聞；3、立柱下鉆孔粧；4、角鋼；5、綴板；6、短鋼筋；7、鐵絲網(wǎng)；8、尼龍布
具體實施例方式如圖I至圖8所示的一種具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)，臨時立柱結(jié)構(gòu)包括角鋼4、綴板5、短鋼筋6、鐵絲網(wǎng)7和三層尼龍布，角鋼4為四塊，四塊角鋼4均豎向設(shè)置，四塊角鋼4分別位于四方形的四個角上，綴板5為多塊豎板，多塊綴板5排列成上、下多層，上、下設(shè)置的多層綴板5在豎直方向上的間距相等，每一層綴板5均由四塊綴板5構(gòu)成，位于同層的每一塊綴板5均與相鄰的兩塊角鋼4相連接，具體連接方式為焊接，短鋼筋6為多根，每一根短鋼筋6的兩端分別與相鄰的兩塊角鋼4相連接，具體連接方式為焊接，角鋼4、綴板
5、短鋼筋6構(gòu)成臨時立柱結(jié)構(gòu)的方形鋼骨架，該方形鋼骨架整體為豎井狀，鐵絲網(wǎng)7包覆方形鋼骨架的四周，三層尼龍布包覆鋼絲網(wǎng)的四周，層層相包覆，該尼龍布采用60目的尼龍布8。先用鐵絲網(wǎng)7包裹方形鋼骨架，再外包三層尼龍布8，在鉆孔成孔后，先放置包裹好的臨時立柱結(jié)構(gòu)，然后填充過濾層碎石。鐵絲網(wǎng)7均勻設(shè)有多個方形孔眼，每個孔眼的尺寸均為IX 1cm，鐵絲網(wǎng)7的鐵絲直徑為1mm。作為本實施例的變換所述的尼龍布可以為至少一層的多層尼龍布，如四層、五層
坐寸ο
上述具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟(I)車站場地范圍內(nèi)地面平整、管線遷改、交通疏解；(2)施做車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)；(3)施做臨時立柱鉆孔，先后下立柱基礎(chǔ)樁鋼筋籠和用鐵絲網(wǎng)和尼龍布包裹好的型鋼臨時立柱，燒筑基礎(chǔ)樁混凝土 ；(4)填充過濾層碎石；(5)在降水井中放置潛水泵、抽水，開始基坑內(nèi)降水；(6)基坑土方開挖架設(shè)支撐，并與臨時立柱固定連接；(7)基坑開挖到底及主體結(jié)構(gòu)回筑，停止降水、拆除臨時立柱。采用本發(fā)明臨時立柱結(jié)構(gòu)的施工實例如下I、工程概況深圳地鐵9號線車站香梅站采用該方法進(jìn)行降水設(shè)計。該站位于香梅路與紅荔西路的交叉路口，平行紅荔西路布置，呈東西走向，為地下兩層雙跨站臺10. 4米寬島式車站，車站長度516. 2m，基坑深18. 50m、最大深度23. 2m，基坑標(biāo)準(zhǔn)段寬度19. 5m、最大寬度26m。本站范圍內(nèi)的地層從上到下依次為〈1-1>素填土、〈1-3>填石、〈3-2>粘性土、〈6-1>可塑狀礫(砂)質(zhì)粘土、<6-2>硬塑狀礫(砂)質(zhì)粘土、〈12-1〉全風(fēng)化花崗巖、〈12-2〉強(qiáng)風(fēng)化花崗巖、〈12_3>中風(fēng)化花崗巖、〈12_4>微風(fēng)化花崗巖,地下水穩(wěn)定水位埋深I(lǐng). 50
6.20m。各地層厚度及地層滲透系數(shù)詳見下表。地層厚度及地層滲透系數(shù)表
~pH地層厚度(m)滲透系數(shù)(m/d)~
〈1-1> 素填土2 332~〈I-3> 填石~2Λ8
3〈3-2> 粘性土3799〈O. OOl ~〈6-1>可塑狀礫(砂)質(zhì)粘土 ΤΤ 572 ~<6-2>硬塑狀礫(砂)質(zhì)粘土11.800 3 ~6〈12-1>全風(fēng)化花崗巖δΓ 05 ~〈12-2>強(qiáng)風(fēng)化花崗巖6 52175
〈12-3>中風(fēng)化花崗巖2 352702、具有降水井作用的臨時立柱實施情況由于軌排井段基坑寬度為26m，經(jīng)計算需設(shè)置臨時立柱，才能保證基坑支撐的穩(wěn)定性，臨時立柱采用截面尺寸為600X600mm的4L200X20型鋼焊接而成，立柱設(shè)計5個。為保證基坑內(nèi)開挖時地層干燥，易于施工，采用基坑內(nèi)降水設(shè)計方案，根據(jù)基坑涌水量計算需要設(shè)置2個降水井?！そY(jié)合臨時立柱位置和降水設(shè)計，選擇其中兩個立柱兼做降水井，在基坑開挖前，潛水泵放至臨時立柱底部進(jìn)行基坑內(nèi)降水，把基坑內(nèi)地下水位降到了設(shè)計標(biāo)高。本發(fā)明的上述實施例并不是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，本發(fā)明的實施方式不限于此，凡此種種根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，對本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)做出的其它多種形式的修改、替換或變更，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述臨時立柱結(jié)構(gòu)包括角鋼、綴板、短鋼筋、鐵絲網(wǎng)和至少一層尼龍布，所述角鋼為四塊，四塊角鋼均豎向設(shè)置，四塊角鋼分別位于四方形的四個角上，所述的綴板為多塊豎板，多塊綴板排列成上、下多層，每一層綴板均由四塊綴板構(gòu)成，位于同層的每一塊綴板均與相鄰的兩塊角鋼焊接，所述的短鋼筋為多根，每一根短鋼筋的兩端分別與相鄰的角鋼焊接，所述的角鋼、綴板、短鋼筋構(gòu)成所述臨時立柱結(jié)構(gòu)的方形鋼骨架，該方形鋼骨架整體為豎井狀，所述的鐵絲網(wǎng)包裹所述方形鋼骨架的四周，所述的尼龍布包覆所述鋼絲網(wǎng)的四周。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述位于同層的每一塊綴板均與相鄰的兩塊角鋼相焊接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述每一根短鋼筋的兩端分別與相鄰的角鋼焊接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述上、下設(shè)置的多層綴板在豎直方向上的間距相等。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述鐵絲網(wǎng)均勻設(shè)有多個方形孔眼，每個孔眼的尺寸均為lXlcm，所述鐵絲網(wǎng)的鐵絲直徑為1mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的尼龍布為三層，層層相包覆。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)，其特征在于所述尼龍布為60目的尼龍布。
8.權(quán)利要求1至7任一項所述的具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟 (1)車站場地范圍內(nèi)地面平整、管線遷改、交通疏解； (2)施做車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)； (3)施做臨時立柱鉆孔，先后下立柱基礎(chǔ)樁鋼筋籠和用鐵絲網(wǎng)和尼龍布包裹好的型鋼臨時立柱，燒筑基礎(chǔ)樁混凝土 ； (4)填充過濾層碎石； (5)在降水井中放置潛水泵、抽水，開始基坑內(nèi)降水； (6)基坑土方開挖架設(shè)支撐，并與臨時立柱固定連接； (7)基坑開挖到底及主體結(jié)構(gòu)回筑，停止降水、拆除臨時立柱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有降水井作用的臨時立柱結(jié)構(gòu)及其施工方法，該臨時立柱結(jié)構(gòu)包括角鋼、綴板、短鋼筋、鐵絲網(wǎng)和至少一層防水布，角鋼為四塊，四塊角鋼均豎向設(shè)置，四塊角鋼分別位于四方形的四個角上，綴板為多塊豎板，多塊綴板排列成上、下多層，每一層綴板均由四塊綴板構(gòu)成，位于同層的每一塊綴板均與相鄰的兩塊角鋼焊接，短鋼筋為多根，每一根短鋼筋的兩端分別與相鄰的角鋼焊接，角鋼、綴板、短鋼筋構(gòu)成臨時立柱結(jié)構(gòu)的方形鋼骨架，鐵絲網(wǎng)包裹方形鋼骨架的四周，尼龍布包裹鋼絲網(wǎng)的四周。該臨時立柱結(jié)構(gòu)兼具降水井和臨時立柱的作用，減少了施工工序和工程投資，縮短了工期。本發(fā)明同時公開其施工方法。
文檔編號E02D19/10GK102877477SQ20121035275
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者魏玉省, 朱世友, 張先鋒, 呂劍英, 李芳 , 丁遠(yuǎn)見, 魏雪, 彭晨, 宋儀, 賀維國, 姜寶臣, 彭柳松, 劉召剛, 杜玲, 謝家化, 趙正蓉, 孫東波, 袁華凱, 朱梁芳, 陳紅山 申請人:中鐵隧道勘測設(shè)計院有限公司