一种基坑扩建支护体和基坑扩建支护方法

技术领域

本发明属于岩土工程领域的基坑支护及地下工程技术领域，尤其涉及一种基坑扩建支护体和基坑扩建支护方法。

背景技术

基坑支护在基础施工中广泛使用，随着城镇化的不断推进，节奏越来越快，城市建筑密度日益增大，建设用地越来越紧张，为了满足城市建设的需要，很多项目开发进度较快，建筑功能及地下室层数有时会边施工边调整。比如，有些项目存在基坑支护体系已经施工完毕了，但地下室层数要增加的情况，基坑的深度较原设计深度会有大幅度增加，已施工完成的支护桩的桩长及桩径等往往不能满足深度增加后的基坑工程的受力需要。为确保基坑工程及周边环境的安全，必须建立新的满足受力需要的基坑支护体系。或者，有些项目存在基坑支护体系已经施工完毕了，但基坑面积需要扩大的情况，已施工完成的支护桩的位置不合适，阻碍了面积扩大后的基坑扩建施工，必须建立新的基坑支护体系。

目前一般考虑将已施工完成的支护体系全部作废，在既有支护桩外侧重新按基坑的深度或面积需要进行支护体系的设计及施工，该方法整体造价高，会造成社会资源的极大浪费，另一方面支护体所占据的空间也比较大，且施工工期较长。如何对既有基坑支护结构进行优化、再利用、改造和加固，以满足调整后的基坑支护工程的需要，使得部分既有基坑支护结构能够变废为宝，得到再次利用，既节约了资源，更使得现有基坑支护工程工期大大缩短，争取宝贵时间。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种基坑扩建支护体和基坑扩建支护方法，旨在解决基坑扩建施工过程中，对既有基坑支护结构进行优化、再利用、改造和加固，以满足调整后的基坑支护工程的需要，缩短工期、降低成本。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供了一种基坑扩建支护体。基坑内设置有既有支护体，所述既有支护体包括在基坑内壁设立的一圈既有支护桩、锁定在各个所述既有支护桩上并粘结在土体之中的至少一横排的既有锚固件以及设置在所述既有支护桩顶端的既有冠梁，其中，所述基坑扩建支护体包括：

新增支护桩，多个所述新增支护桩设置在所述既有支护桩外侧土体上，且与所述既有支护桩一一对应；

新增锚固件，至少一横排的所述新增锚固件锁定在各个所述新增支护桩上并粘结在土体之中；

剩余既有锚固件，至少一横排的所述剩余既有锚固件张拉、锁定于各个所述新增支护桩上，所述剩余既有锚固件为挖除所述既有冠梁、所述既有支护桩和与所述既有支护桩相连接的一段所述既有锚固件后留下的与土体相粘结的部分既有锚固件；

联系筋，所述联系筋横向设置在多个所述新增支护桩上，所述联系筋至少有两横排，位于多个所述新增支护桩上的同一横排的所述新增锚固件处，所述新增锚固件张拉、锁定于同一排所述联系筋上，位于多个所述新增支护桩上的同一横排的所述剩余既有锚固件处，所述剩余既有锚固件张拉、锁定于另一排所述联系筋上；

新增冠梁，所述新增冠梁设置在多个所述新增支护桩顶部，将多个所述新增支护桩连接在一起。

进一步，所述联系筋包括钢筋、槽钢和混凝土梁等等。

进一步，所述支护桩为主要承受横向推力的桩，所述支护桩包括但不限于钢筋混凝土桩、混凝土素桩、旋喷桩和水泥搅拌桩等等，所述锚固件包括锚杆和锚索等等。

进一步，针对背景技术中介绍的需要扩建基坑深度的情况，对应的，所述新增支护桩比所述既有支护桩长。

进一步，所述剩余既有锚固件至少有一横排，所述新增锚固件至少有两横排，且所述新增锚固件和所述剩余既有锚固件在土体中由上而下间隔设置，相应的，所述联系筋至少有三横排。这样设置的目的在于，使得改造后所得到的新基坑支护体与土体之间的锚定作用点均匀分布，固定作用更好。

另外，本发明还提供了一种基坑扩建支护方法。基坑内设置有既有支护体，所述既有支护体包括在基坑内壁设立的一圈既有支护桩、锁定在各个所述既有支护桩上并粘结在土体之中的至少一横排的既有锚固件以及设置在所述既有支护桩顶端的既有冠梁，其中，所述基坑扩建支护方法包括以下步骤：

(1)在一圈所述既有支护桩外侧的土体上设置多个新增支护桩，且所述新增支护桩与所述既有支护桩一一对应；

(2)挖除所述新增支护桩和所述既有支护桩之间的部分土体；

(3)将至少一横排的新增锚固件插入到土体中与土体相粘结，张拉、锁定所述新增锚固件于各个所述新增支护桩上；

(4)挖除所述既有冠梁、所述既有支护桩和与所述既有支护桩相连接的一段所述既有锚固件，留下与土体相粘结的一段剩余既有锚固件；

(5)张拉、锁定各个所述剩余既有锚固件于各个所述新增支护桩上；

(6)在多个所述新增支护桩顶端设置新增冠梁，所述新增冠梁将多个所述新增支护桩连接在一起；

最终得到基坑扩建支护体，所述基坑扩建支护体包括所述新增支护桩、所述新增锚固件、所述剩余既有锚固件和所述新增冠梁。

在以上技术方案中，步骤(2)的目的在于清理出少部分土体，方便安装所述新增锚固件。可以理解的是，实际的基坑施工工程中，所采用的既有锚固件可以达到20-30m长，因此在步骤(2)中，挖除所述新增支护桩和所述既有支护桩之间的少部分土体后，例如3-5m宽的土体，所述既有支护体依然能够保护支护体外侧的土体不坍塌或滑坡，并不会影响到施工工程的安全性。

进一步，步骤(3)还包括：在多个所述新增支护桩上横向设置联系筋，所述联系筋的数量至少有两横排，位于多个所述新增支护桩上的同一横排的所述新增锚固件处，所述新增锚固件张拉、锁定于同一排所述联系筋上，位于多个所述新增支护桩上的同一横排的所述剩余既有锚固件处，所述剩余既有锚固件张拉、锁定于另一排所述联系筋上。所述联系筋对锚固件起到补强作用，有利于增加锚固件的强度和刚性，提高锚固件的抗拔力，从而提高本发明所提供的基坑扩建支护体的稳定性。

进一步，所述联系筋包括钢筋、槽钢和混凝土梁等等。

进一步，所述支护桩为主要承受横向推力的桩，所述支护桩包括但不限于钢筋混凝土桩、混凝土素桩、旋喷桩和水泥搅拌桩等等，所述锚固件包括锚杆和锚索等等。

进一步，所述剩余既有锚固件至少有一横排，所述新增锚固件至少有两横排，且所述新增锚固件和所述剩余既有锚固件在土体中由上而下间隔设置，相应的，所述联系筋至少有三横排。这样设置的目的在于，使得改造后所得到的新基坑支护体与土体之间的锚定作用点均匀分布，固定作用更好。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

(1)本发明所提供的基坑支护体和基坑支护方法充分利用了既有锚固件，对既有锚固件进行了优化、再利用、改造和加固，得到新的基坑支护体，使其满足调整后的基坑支护工程的需要，而不必完全拆除既有支护体，节省工期，降低工程造价，在施工时间较为紧张的基坑扩建项目中具有较高的实用性及经济价值；

(2)本发明所提供的基坑扩建支护体具有所述新增支护桩，由于所述剩余既有锚固件的位置既定，为便于再利用所述既有锚固件，所以将所述新增支护桩设置在所述既有支护桩外侧与之一一对应的位置，从而保证角度不变，只需要张拉、锁定所述剩余既有锚固件到所述新增新增支护桩上即可；

(3)本发明所提供的基坑扩建支护体具有所述联系筋，所述联系筋对锚固件起到补强作用，有利于增加锚固件的强度和刚性，提高锚固件的抗拔力，从而提高所述基坑扩建支护体的稳定性；

(4)本发明所提供的基坑扩建支护方法中，各个步骤顺序安排合理，步骤(2)挖除部分土体后不影响工程的安全性，步骤(3)设置新增锚固件后得到的尚未完全完工的新基坑支护体已经能够对土体进行暂时的有效保护，再进行步骤(4)和(5)，改造既有支护体后将所述剩余既有锚固件再利用到新的基坑支护体中，最后进行步骤(6)设置新增冠梁。

附图说明

图1为本发明的基坑扩建支护体的俯视图；

图2为本发明的基坑扩建支护体的剖视图；

图3为本发明的基坑扩建支护体的另一剖视图；

图4为本发明的基坑扩建支护体的侧视图。

附图标记说明

1：既有支护桩；2：土体；3：既有锚固件；4：既有冠梁；5：新增支护桩；6：新增锚固件；7：剩余既有锚固件；8：联系筋；9：新增冠梁。

具体实施方式

以下将参考附图详细说明本发明的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

另外，为了更好的说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

图1为本发明的基坑扩建支护体的俯视图；图2为本发明的基坑扩建支护体的剖视图；图3为本发明的基坑扩建支护体的另一剖视图；图4为本发明的基坑扩建支护体的侧视图。为了体现新增支护桩5和既有支护桩1的位置关系，图1中省略了新增冠梁9和既有冠梁4。如图1至图4所示，基坑内设置有既有支护体，既有支护体包括在基坑内壁设立的一圈既有支护桩1、锁定在各个既有支护桩1上并粘结在土体2之中的至少一横排的既有锚固件3以及设置在既有支护桩1顶端的既有冠梁4，其中，基坑扩建支护体包括：

新增支护桩5，多个新增支护桩5设置在既有支护桩1外侧土体2上，且与既有支护桩1一一对应；

新增锚固件6，至少一横排的新增锚固件6锁定在各个新增支护桩5上并粘结在土体2之中；

剩余既有锚固件7，至少一横排的剩余既有锚固件7张拉、锁定于各个新增支护桩5上，剩余既有锚固件7为挖除既有冠梁4、既有支护桩1和与既有支护桩1相连接的一段既有锚固件3后留下的与土体2相粘结的部分既有锚固件3；

联系筋8，联系筋8横向设置在多个新增支护桩5上，联系筋8至少有两横排，位于多个新增支护桩5上的同一横排的新增锚固件6处，新增锚固件6张拉、锁定于同一排联系筋8上，位于多个新增支护桩5上的同一横排的剩余既有锚固件7处，剩余既有锚固件7张拉、锁定于另一排联系筋8上；

新增冠梁9，新增冠梁9设置在多个新增支护桩5顶部，将多个新增支护桩5连接在一起。

进一步，联系筋8包括钢筋、槽钢和混凝土梁等等。

进一步，所述支护桩为主要承受横向推力的桩，所述支护桩包括但不限于钢筋混凝土桩、混凝土素桩、旋喷桩和水泥搅拌桩等等，所述锚固件包括锚杆和锚索等等。

进一步，针对背景技术中介绍的需要扩建基坑深度的情况，对应的，新增支护桩5比既有支护桩1长。

进一步，剩余既有锚固件7至少有一横排，新增锚固件6至少有两横排，且新增锚固件6和剩余既有锚固件7在土体2中由上而下间隔设置，相应的，联系筋8至少有三横排。这样设置的目的在于，使得改造后所得到的新基坑支护体与土体之间的锚定作用点均匀分布，固定作用更好。

另外，本发明还提供了一种基坑扩建支护方法。基坑内设置有既有支护体，既有支护体包括在基坑内壁设立的一圈既有支护桩1、锁定在各个既有支护桩1上并粘结在土体2之中的至少一横排的既有锚固件3以及设置在既有支护桩1顶端的既有冠梁4，其中，基坑扩建支护方法包括以下步骤：

(1)在一圈既有支护桩1外侧的土体2上设置多个新增支护桩5，且新增支护桩5与既有支护桩1一一对应；

(2)挖除新增支护桩5和既有支护桩1之间的部分土体；

(3)将至少一横排的新增锚固件6插入到土体2中与土体2相粘结，张拉、锁定新增锚固件6于各个新增支护桩5上；

(4)挖除既有冠梁4、既有支护桩1和与既有支护桩1相连接的一段既有锚固件3，留下与土体2相粘结的一段剩余既有锚固件7；

(5)张拉、锁定各个剩余既有锚固件7于各个新增支护桩5上；

(6)在多个新增支护桩5顶端设置新增冠梁9，新增冠梁9将多个新增支护桩5连接在一起；

最终得到基坑扩建支护体，基坑扩建支护体包括新增支护桩5、新增锚固件6、剩余既有锚固件7和新增冠梁9。

在以上技术方案中，步骤(2)的目的在于清理出少部分土体2，方便安装新增锚固件6。可以理解的是，实际的基坑施工工程中，所采用的既有锚固件3可以达到20-30m长，因此在步骤(2)中，挖除新增支护桩5和既有支护桩1之间的少部分土体2后，例如3-5m宽的土体2，既有支护体依然能够保护支护体外侧的土体2不坍塌或滑坡，并不会影响到施工工程的安全性。

进一步，步骤(3)还包括：在多个新增支护桩5上横向设置联系筋8，联系筋8至少有两横排，位于多个新增支护桩5上的同一横排的新增锚固件6处，新增锚固件6张拉、锁定于同一排联系筋8上，位于多个新增支护桩5上的同一横排的剩余既有锚固件7处，剩余既有锚固件7张拉、锁定于另一排联系筋8上。联系筋8对锚固件起到补强作用，有利于增加锚固件的强度和刚性，提高锚固件的抗拔力，从而提高本发明所提供的基坑扩建支护体的稳定性。

进一步，联系筋8包括钢筋、槽钢和混凝土梁等等。

进一步，所述支护桩为主要承受横向推力的桩，所述支护桩包括但不限于钢筋混凝土桩、混凝土素桩、旋喷桩和水泥搅拌桩等等，所述锚固件包括锚杆和锚索等等。

进一步，剩余既有锚固件7至少有一横排，新增锚固件6至少有两横排，且新增锚固件6和剩余既有锚固件7在土体2中由上而下间隔设置，相应的，联系筋8至少有三横排。这样设置的目的在于，使得改造后所得到的新基坑支护体与土体2之间的锚定作用点均匀分布，固定作用更好。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替代，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。