阅读说明：本技术 自沉式深基坑挡墙结构和地下空间结构的施工方法 (Construction method of self-sinking type deep foundation pit retaining wall structure and underground space structure ) 是由 刘献刚 付豫楹 胡子文 刘若辉 于 2020-06-02 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种自沉式深基坑挡墙结构,包括：筒型挡墙本体,其中,所述筒型挡墙本体的底部成型有破土结构,所述破土结构与所述筒型挡墙本体的重力配合实现向下破土；还包括设置上所述筒型挡墙本体的外侧壁上的增阻装置,用于与地基配合,调节所述地基对所述筒型挡墙本体向上的阻力。通过在所述筒型挡墙本体的底部成型所述破土结构可以无需进行锤击操作,即可实现自沉,使得施工工序较少,产生施工噪声较小,工期较短,对周边环境带来的污染较小；设置增阻装置,用于调节所述地基对所述筒型挡墙本体向上的阻力,从而可以根据不同的土体条件来控制自沉式深基坑挡墙结构下沉的速度和/或垂直度。本发明还提供了一种地下空间的施工方法。(The invention provides a self-sinking deep foundation pit retaining wall structure, which comprises: the cylindrical retaining wall comprises a cylindrical retaining wall body, wherein a soil breaking structure is formed at the bottom of the cylindrical retaining wall body, and the soil breaking structure is matched with the gravity of the cylindrical retaining wall body to break soil downwards; the resistance increasing device is arranged on the outer side wall of the cylindrical retaining wall body and used for being matched with a foundation to adjust the upward resistance of the cylindrical retaining wall body. The soil breaking structure is formed at the bottom of the cylindrical retaining wall body, so that self-sinking can be realized without hammering operation, the construction procedures are fewer, the construction noise is less, the construction period is shorter, and the pollution to the surrounding environment is less; and the resistance increasing device is used for adjusting the upward resistance of the cylindrical retaining wall body to the foundation, so that the sinking speed and/or the verticality of the self-sinking deep foundation pit retaining wall structure can be controlled according to different soil body conditions. The invention also provides a construction method of the underground space.)

自沉式深基坑挡墙结构和地下空间结构的施工方法

技术领域

本发明涉及一种自沉式深基坑挡墙结构和地下空间结构的施工方法。

背景技术

地下建筑施工难度过大、造价过高，尤其涉及软土地基时的“基坑支护”工程量比重过大，常常出现“支护造价”比主体建筑造价高的情况。另外，地下工程施工复杂，导致工序环节多、衔接难度大，所需工期过长，对周边环境影响过大，比如会产生噪声、震动、废气、泥浆等，尤其是人口密集区域影响更大。现有技术中在对深基坑进行支护时，主要是采用打桩的形式形成挡墙，如中国专利文献CN108708382A公开了一种深基坑连续挡墙，其中，连续咬合部，由至少一层桩体相互连续咬合构成，且环形布置于基坑周围；还包括阻水部件，纵向插设于至少两根相邻布置的桩体的咬合处，用于阻止地下水由所述连续咬合部的基坑外侧向基坑内侧渗透；所述阻水部件为槽钢或钢板。以上结构，可以通过所述阻水部件有效地阻止地下水从两根相邻的桩体的咬合处渗透入基坑内部，从而提高了深基坑连续挡墙的止水能力。中国专利文献CN209308039U公开了一种深基坑地下空间结构，其特征在于包括：基坑，所述基坑为圆桶形；若干根水泥土桩体，沿所述基坑的内壁环形布置，且相互咬合在一起，形成封闭的挡墙；若干道内撑环梁，沿所述挡墙的内壁环形固定设置，从所述基坑的内部向土体对所述挡墙形成支撑，其中，所述内撑环梁的间距自所述基坑顶部到底部逐渐减少。以上两种基坑挡墙为目前现有技术中主要的两种挡墙形式，均为采用打桩的形式施工得到。

虽然上面两种挡墙可以根据施工需求将桩体打至设计深度，但是，打桩施工本身会导致如施工工序较多，施工噪声较大，工期较长，对周边环境带来的污染比较大等缺点。

如果可以设计出一种深基坑挡墙结构能够通过自身重力下沉自土体中，避免锤击的工序，则可以较好地解决上述的技术问题；然而，由于施工现场的土体条件不一致，如，不同深度土体的含水量不一，导致深基坑挡墙结构下沉到不同深度所遇到的摩阻力不同，从而影响下沉的速度，如在某一深度下沉速度过快；另外，由于土体在同一水平深度的不同位置处所产生的摩阻力也会有不同，从而会影响深基坑挡墙结构下沉时的垂直度，进而影响工程质量。

发明内容

为此，本发明要解决的技术问题在于如何提供一种施工工序较少，产生施工噪声较小，工期较短，对周边环境带来的污染较小，且可以根据土体条件对下沉速度和垂直度进行调节的自沉式深基坑挡墙结构及地下空间的施工方法。

本发明提供了一种自沉式深基坑挡墙结构，包括：筒型挡墙本体，其中，所述筒型挡墙本体的底部成型有破土结构，所述筒型挡墙本体的底部成型有破土结构，所述筒型挡墙本体通过所述破土结构与所述筒型挡墙本体自身的重力配合实现向下破土和下沉；还包括设置上所述筒型挡墙本体的外侧壁上的增阻装置，所述增阻装置用于与地基配合，调节所述地基对所述筒型挡墙本体向上的阻力。

上述的自沉式深基坑挡墙结构，其中，所述增阻装置包括安装结构，设于在所述筒型挡墙本体的外侧壁上；增阻部件；以及调节机构，分别与所述安装结构和所述增阻部件连接，用于调节所述增阻部件与所述安装结构的相对位置，以调节所述地基通过所述增阻部件施加对所述筒型挡墙本体向上的所述阻力。

上述的自沉式深基坑挡墙结构，其中，所述调节机构为油缸机构或螺纹旋进机构，所述油缸机构或所述螺纹旋进机构一端可拆卸连接在所述安装结构上，另一端与所述增阻部件连接。

上述的自沉式深基坑挡墙结构，其中，所述增阻部件在竖直方向上的位置低于所述安装结构的位置。

上述的自沉式深基坑挡墙结构，其中，所述增阻部件的位置在竖直方向上与所述安装结构的位置齐平。

上述的自沉式深基坑挡墙结构，其中，所述增阻装置为周向对称分布的若干个。

上述的自沉式深基坑挡墙结构，其中，所述筒型挡墙本体的外侧面上设置有参考标记物，用于判断所述筒型挡墙本体的下沉速度和/或垂直度。

上述的自沉式深基坑挡墙结构，其中，所述增阻部件为顶压板。

本发明还提供了一种地下空间的施工方法，包括以下步骤：a.浅基处理；b.安装第一模体；c.在所述第一模体内安装钢筋，并在所述第一模体内浇捣混凝土制得第一筒体；所述第一筒体的底部成型有破土结构；还包括以下步骤：d.在所述第一筒体的外侧壁上设置增阻装置，其中，所述增阻装置用于与地基配合，调节所述地基对所述第一筒体向上的阻力；e.从所述第一筒体的内部向外挖运土体，使得所述破土结构与所述第一筒体的重力配合实现向下破土，从而使得所述第一筒体受自身重力的作用进行下沉；同时根据当前所述第一筒体的下沉速度和/或垂直度来调节所述增阻装置，调节所述地基对所述第一筒体向上的所述阻力，从而使所述第一筒体达到目标下沉速度和/或垂直度。

上述的地下空间的施工方法，其中，还包括以下步骤：f.当所述第一筒体下沉至预定深度后，在所述第一筒体上方安装第二模体，在所述第二模体内安装钢筋，并在所述第二模体内浇捣混凝土制得第二筒体；g.在所述第二筒体的外侧壁上设置所述增阻装置；h.从所述第一筒体和所述第二筒体的内部向外挖运土体，使得所述第二筒体受自身重力的作用进行下沉，同时根据当前所述第二筒体的下沉速度和/或垂直度来调节所述增阻装置，以调节所述地基对所述第二筒体向上的所述阻力，从而使所述第二筒体达到目标下沉速度和/或垂直度。

上述的地下空间的施工方法，其中，所述增阻装置包括安装结构，设于在所述第一筒体的外侧壁上；增阻部件；以及调节机构，分别与所述安装结构和所述增阻部件连接，用于调节所述增阻部件与所述安装结构的相对位置，从而调节所述地基通过所述增阻部件施加对所述第一筒体向上的所述阻力。

上述的地下空间的施工方法，其中，所述调节机构为油缸机构，所述油缸机构一端可拆卸连接在所述安装结构上，另一端与所述增阻部件连接。

上述的地下空间的施工方法，其中，所述增阻部件在竖直方向上的位置低于所述安装结构的位置。

上述的地下空间的施工方法，其中，所述增阻部件的位置在竖直方向上与所述安装结构的位置齐平。

上述的地下空间的施工方法，其中，所述增阻装置为周向对称分布的若干个。

上述的地下空间的施工方法，其中，所述第一筒体的外侧面上设置有参考标记物，用于判断所述第一筒体的下沉速度和/或垂直度。

上述的地下空间的施工方法，其中，所述增阻部件为顶压板。

本发明的上述技术方案具有以下技术效果：

1、本发明实施例公开的自沉式深基坑挡墙结构，包括：筒型挡墙本体，所述筒型挡墙本体的底部成型有破土结构，所述筒型挡墙本体通过所述破土结构与所述筒型挡墙本体自身的重力配合实现向下破土和下沉；其中，还包括设置上所述筒型挡墙本体的外侧壁上的增阻装置，所述增阻装置用于与地基配合，调节所述地基对所述筒型挡墙本体向上的阻力。通过在所述筒型挡墙本体的底部成型所述破土结构可以无需进行锤击操作，即可实现自沉，使得施工工序较少，产生施工噪声较小，工期较短，对周边环境带来的污染较小；设置增阻装置，用于调节所述地基对所述筒型挡墙本体向上的阻力，从而可以根据不同的土体条件来控制自沉式深基坑挡墙结构下沉的速度和/或垂直度。

2、在本发明的实施例中，所述增阻装置包括安装结构，设于在所述筒型挡墙本体的外侧壁上；增阻部件；以及调节机构，分别与所述安装结构和所述增阻部件连接，用于调节所述增阻部件与所述安装结构的相对位置，以调节所述地基通过所述增阻部件施加对所述筒型挡墙本体向上的所述阻力。设置可以调节所述增阻部件与所述安装结构的相对位置的调节机构可以较好地实现阻力大小的调节，以实现对所述下沉速度和/或所述垂直度的控制。

3、在本发明的实施例中，所述调节机构为油缸机构或螺纹旋进机构，所述油缸机构或所述螺纹旋进机构一端可拆卸连接在所述安装结构上，另一端与所述增阻部件连接。可拆卸地连接方式可以在筒型挡墙本体下沉到一定位置以后，且不再需要该增阻装置时，将其拆卸掉，以利于后续的重复使用，进而降低了施工成本。

4、所述增阻部件在竖直方向上的位置低于所述安装结构的位置，可以使得安装结构形成对所述增阻部件向下的支撑作用，以及实现对筒型挡墙本体的顶升作用。

5、所述增阻装置为周向对称分布的若干个，这种对称分布能够更加有利于对筒型挡墙本体的所述下沉速度和/或所述垂直度的调节。

6、所述筒型挡墙本体的外侧面上设置有参考标记物，施工人员或相关的检测装置可以以该参考标记物作为参照物，进而更加容易判断或检测所述下沉速度和/或所述垂直度。

7、所述增阻部件为顶压板，可以在含水量较大的地基上形成较大的土体接触面积，从而保证可以受到足够大的阻力。

8、本发明实施例提供了一种地下空间的施工方法，包括以下步骤：a.浅基处理；b.安装第一模体；c.在所述第一模体内安装钢筋，并在所述第一模体内浇捣混凝土制得第一筒体；所述第一筒体的底部成型有破土结构；还包括以下步骤：d.在所述第一筒体的外侧壁上设置增阻装置，其中，所述增阻装置用于与地基配合，调节所述地基对所述第一筒体向上的阻力；e.在所述第一筒体的内部向外挖运土体，使得所述破土结构与所述第一筒体的重力配合实现向下破土，从而使得所述第一筒体受自身重力的作用进行下沉；同时根据当前所述第一筒体的下沉速度和/或垂直度来调节所述增阻装置，调节所述地基对所述第一筒体向上的所述阻力，从而使所述第一筒体达到目标下沉速度和/或垂直度。通过在所述第一筒体的底部成型所述破土结构可以无需进行锤击操作，即可实现自沉，使得施工工序较少，产生施工噪声较小，工期较短，对周边环境带来的污染较小；设置增阻装置，用于调节所述地基对所述第一筒体向上的阻力，从而可以根据不同的土体条件来控制自沉式深基坑挡墙结构下沉的速度和/或垂直度。

2、本发明实施例还包括以下步骤：f.当所述第一筒体下沉至预定深度后，在所述第一筒体上方安装第二模体，在所述第二模体内安装钢筋，并在所述第二模体内浇捣混凝土制得第二筒体；g.在所述第二筒体的外侧壁上设置所述增阻装置；h.在所述第一筒体和所述第二筒体的内部向外挖运土体，使得所述第二筒体受自身重力的作用进行下沉，同时根据当前所述第二筒体的下沉速度和/或垂直度来调节所述增阻装置，以调节所述地基对所述第二筒体向上的所述阻力，从而使所述第二筒体达到目标下沉速度和/或垂直度。在第一筒体上方增设第二筒体，可以增加筒体的高度，以满足深基坑深度的要求，在所述第二筒体上设置增阻装置，也可以通过调节所述阻力，以避免两段筒体过重而导致下沉速度过快和/或垂直度受到过大的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的自沉式深基坑挡墙结构一种实施方式的示意图；

图2为本发明的自沉式深基坑挡墙结构另一种实施方式的示意图；

图3为本发明的图1的自沉式深基坑挡墙结构的俯视图；

图4为本发明地下空间结构的施工方法的流程图。

附图标记：

1-筒型挡墙本体；2-破土结构；3-外侧壁；4-增阻装置；5-地基；6-安装结构；7-增阻部件；8-调节机构。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供了一种自沉式深基坑挡墙结构，如图1所示，包括：筒型挡墙本体1，其中，所述筒型挡墙本体1的底部成型有破土结构2，所述筒型挡墙本体1适于通过所述破土结构2与所述筒型挡墙本体自身的重力配合实现向下破土和下沉；还包括设置上所述筒型挡墙本体1的外侧壁3上的增阻装置4，所述增阻装置4用于与地基5配合，调节所述地基5对所述筒型挡墙本体1向上的阻力。其中，所述破土结构优优选是成型在所述筒型挡墙本体的底部的内侧具有斜边的楔形边缘结构，或刃脚结构；其中，所述破土结构具有相对于所述筒型挡墙本体的主体的外侧壁向外的突出结构，且所述突出结构的外侧面为竖直设置或成型。

所述增阻装置4优选地，包括安装结构6，设于在所述筒型挡墙本体1的外侧壁3上；增阻部件7；以及调节机构8，分别与所述安装结构5和所述增阻部件6连接，用于调节所述增阻部件6与所述安装结构5的相对位置，以调节所述地基5通过所述增阻部件6施加对所述筒型挡墙本体1向上的所述阻力。其中，所述调节机构为油缸机构或螺纹旋进机构，所述油缸机构或所述螺纹旋进机构一端可拆卸连接在所述安装结构上，另一端与所述增阻部件连接。所述增阻部件优选为在竖直方向上的位置低于所述安装结构的位置。当筒型挡墙本体1在下沉过程中出现过大倾斜是，可以通过油缸机构或螺纹旋进机构将筒型挡墙本体1顶升至竖直状态，再进行挖土调整，直至校直。

如图2所示，作为另一种具体的实施方式，所述增阻部件的位置在竖直方向上与所述安装结构的位置齐平。

如图3所示，为了能够较好地对下沉速度和/垂直度进行调节，所述增阻装置可以为周向对称分布的若干个。作为进一步改进的实施方式，所述筒型挡墙本体的外侧面上设置有参考标记物，用于判断所述筒型挡墙本体的下沉速度和/或垂直度。

为了能够适应含水量较大的地基条件，作为进一步改进的实施方式，所述增阻部件可以为顶压板。

实施例2

如图4所示，本发明还提供了一种地下空间的施工方法，包括以下步骤：a.浅基处理；b.安装第一模体；c.在所述第一模体内安装钢筋，并在所述第一模体内浇捣混凝土制得第一筒体；所述第一筒体的底部成型有破土结构(如图1所示)；还包括以下步骤：d.在所述第一筒体的外侧壁上设置增阻装置，其中，所述增阻装置用于与地基配合，调节所述地基对所述第一筒体向上的阻力；e.从所述第一筒体的内部向外挖运土体，使得所述破土结构与所述第一筒体的重力配合实现向下破土，从而使得所述第一筒体受自身重力的作用进行下沉；同时根据当前所述第一筒体的下沉速度和/或垂直度来调节所述增阻装置，调节所述地基对所述第一筒体向上的所述阻力，从而使所述第一筒体达到目标下沉速度和/或垂直度。通过在所述第一筒体的底部成型所述破土结构可以无需进行锤击操作，即可实现自沉，使得施工工序较少，产生施工噪声较小，工期较短，对周边环境带来的污染较小；设置增阻装置，用于调节所述地基对所述第一筒体向上的阻力，从而可以根据不同的土体条件来控制自沉式深基坑挡墙结构下沉的速度和/或垂直度。

作为进一步改进的实施方式，本实施例的施工方法还包括以下步骤：f.当所述第一筒体下沉至预定深度后，在所述第一筒体上方安装第二模体，在所述第二模体内安装钢筋，并在所述第二模体内浇捣混凝土制得第二筒体；g.在所述第二筒体的外侧壁上设置所述增阻装置；h.在所述第一筒体和所述第二筒体的内部向外挖运土体，使得所述第二筒体受自身重力的作用进行下沉，同时根据当前所述第二筒体的下沉速度和/或垂直度来调节所述增阻装置，以调节所述地基对所述第二筒体向上的所述阻力，从而使所述第二筒体达到目标下沉速度和/或垂直度。

如图2所示，所述增阻装置4优选地，包括安装结构5，设于在所述第一筒体1的外侧壁3上；增阻部件6；以及调节机构7，分别与所述安装结构5和所述增阻部件6连接，用于调节所述增阻部件6与所述安装结构5的相对位置，以调节所述地基5通过所述增阻部件6施加对所述第一筒体1向上的所述阻力。其中，所述调节机构可以为油缸机构，所述油缸机构一端可拆卸地连接在所述安装结构上，另一端与所述增阻部件连接。所述增阻部件优选为在竖直方向上的位置低于所述安装结构的位置。当第一筒体1在下沉过程中出现过大倾斜是，可以通过油缸机构或螺纹旋进机构将第一筒体1顶升至竖直状态，再进行挖土调整，直至校直。

作为另一种具体的实施方式，所述增阻部件的位置在竖直方向上与所述安装结构的位置齐平。

为了能够较好地对下沉速度和/垂直度进行调节，所述增阻装置可以为周向对称分布的若干个。作为进一步改进的实施方式，所述第一筒体的外侧面上设置有参考标记物，用于判断所述第一筒体的下沉速度和/或垂直度。

为了能够适应含水量较大的地基条件，作为进一步改进的实施方式，所述增阻部件可以为顶压板。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。