桩-板-索补强大跨基坑深埋管道贝雷梁悬吊保护结构的制作方法

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1.本实用新型适用于管道贝雷梁悬吊保护施工，尤其包括一种桩-板-索补强大跨基坑深埋管道贝雷梁悬吊保护结构。

背景技术：

2.随着超高建筑的发展，基坑的跨度和深度都随之显著增加，因此，越来越多的大跨超深基坑工程不断涌现。在大跨超深基坑开挖支护过程中，不可避免地会碰到地下管道的问题；当地下管道埋深不大时，当前技术中已有一些解决思路，如：cn104676110a、cn114016383a提出了利用贝雷架进行原地悬吊保护；cn112359838a、cn213741089u分别提出了利用类似于贝雷梁的桥架、双拼槽钢进行来悬吊；cn217030242u提出了以锚固系统、悬吊系统为主的柔性管线的悬吊装置；cn113969583a则提出了针对高压电缆管线的“两端放射、中间平行”的悬吊结构与方法。
3.然而，上述方法主要针对的是浅埋管道、管道为单节的情况，对于跨度在20m以上、埋深在5m以上的横穿多节管道，上述现有技术不能解决管节之间的接触与渗漏问题，且过大的悬吊扰度会影响到管道的正常使用，因此，亟需一种既能保证管道正常使用，又能防止管节间渗漏的大跨基坑深埋管道悬吊保护的结构。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种桩-板-索补强大跨基坑深埋管道贝雷梁悬吊保护结构。
5.这种一种桩-板-索补强大跨基坑深埋管道贝雷梁悬吊保护结构，包括：支挡结构、管道、静钻根植桩、贝雷桁架梁、管接套箍和悬吊系统；支挡结构设于基坑外的土体中，管道在基坑内的端部位置两侧对称地设有一对钻孔灌注桩；
6.静钻根植桩包括中部静钻根植桩和侧部静钻根植桩，中部静钻根植桩和侧部静钻根植桩也分别对称地设于管道的两侧，中部静钻根植桩设于基坑中央，侧部静钻根植桩设于中部静钻根植桩和钻孔灌注桩中间；中部静钻根植桩和侧部静钻根植桩上方分别设有中部横向垫梁和侧部横向垫梁，钻孔灌注桩上方设有冠梁；中部横向垫梁和侧部横向垫梁上方、侧部横向垫梁顶部和冠梁之间均设有贝雷梁单元，管道两侧的对称的贝雷梁单元通过横向连系梁连接形成贝雷桁架梁，贝雷桁架梁为双榀对称平行结构，贝雷桁架梁的双榀内均设有纵向连系梁；
7.钻孔灌注桩之间设有端板，端板包裹管道在基坑内的端部，端板下方设有预制挡板；根据管道的管接处在管道上套设数个管接套箍，管接套箍两侧通过起吊轴设有滑轮；管接套箍和端板之间、相邻管接套箍之间均设有纵向锚索；
8.贝雷桁架梁的双榀上均设有一组悬吊系统，悬吊装置沿管道长度方向上依次为卷扬机、滑轮和固定端；钢绳一端连接固定端，另一端通过管接套箍和贝雷桁架梁上的滑轮连接卷扬机。
9.作为优选：钻孔灌注桩、中部静钻根植桩和侧部静钻根植桩与管道的距离均为2.0～3.0m，且钻孔灌注桩、中部静钻根植桩和侧部静钻根植桩与管道的距离相等；
10.中部静钻根植桩、侧部静钻根植桩和钻孔灌注桩的顶端高度依次降低，且侧部静钻根植桩的顶端高度为中部静钻根植桩和钻孔灌注桩顶端高度的平均值；冠梁侧面与支挡结构贴合；贝单榀内的贝雷梁单元相互连接呈等腰三角状。
11.作为优选：钻孔灌注桩的直径大于等于1.0m，钻孔灌注桩的底部深度超过支挡结构的深度，钻孔灌注桩的顶部深度超出管道顶部0.5～1.0m；静钻根植桩的深度位于管道下方5.0m以上，但静钻根植桩的底端高于基坑的最深开挖线；静钻根植桩的直径均为0.5～0.6m。
12.作为优选：端板和管道之间、管接套箍和管道之间均设有橡胶密封环；管接套箍由两个半环形套箍对称连接形成，半环形套箍端部设有对接耳板，相对的对接耳板之间通过拉孔和对拉螺栓连接；端板上设有数个锚固端，管接套箍上设有数个索拉耳板，索拉耳板设有拉孔，拉孔和锚固端的位置对应，拉孔通过螺栓连接纵向锚索。
13.作为优选：悬吊系统中卷扬机、滑轮和固定端设于对应管接套箍的滑轮的正上方，管接套箍两侧的滑轮之间的距离等于贝雷桁架梁双榀上悬吊装置之间的距离。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1)本实用新型通过纵向锚索有效提高管节之间的连接强度，从而避免了管接处发生渗漏。
16.2)本实用新型通过悬吊系统使得管道均匀受力并同步悬吊提升，避免了因管道悬吊不均引起的挠度过大，造成管道破坏的现象，提高了大跨基坑深埋管道的悬吊保护能力，解决现有技术中大跨横穿管道的悬吊稳定性和挠度均较大的问题，技术优势显著。
17.3)静钻根植桩和横向垫梁可以回收再利用，节约了材料，保护了环境，具有一定的经济和环境效益。
附图说明
18.图1是基坑支挡结构施工断面示意图；
19.图2是管道两侧钻孔灌注桩施工断面示意图；
20.图3是基坑初步开挖及中部静钻根植桩施工断面示意图；
21.图4是基坑再次开挖及侧部静钻根植桩施工断面示意图；
22.图5是基坑三次开挖与局部开挖断面示意图；
23.图6是冠梁与端板施工断面示意图；
24.图7是贝雷梁架设断面示意图；
25.图8是贝雷桁架梁架设完成后的平面图；
26.图9是管接处局部开挖断面示意图；
27.图10是管接套箍侧面示意图；
28.图11是管接套箍及纵向锚索安装断面示意图；
29.图12是管接套箍及纵向锚索安装完成后的平面图；
30.图13是管道悬吊施工断面示意图；
31.图14是图13中的a-a剖面图；
32.图15是图13中的b-b剖面图；
33.图16是拆除横向垫梁及露土的静钻根植桩的断面示意图；
34.图17是基坑继续开挖作业的断面示意图。
35.附图标记说明：1-支挡结构；2-最深开挖线；3-管道；4-钻孔灌注桩；5-中部静钻根植桩；6-地表；7-初挖线；8-侧部静钻根植桩；9-二次开挖线；10-冠梁；11-端板；12-局挖线一；13-橡胶密封环；14-锚固端；15-中部横向垫梁；16-侧部横向垫梁；17-贝雷梁单元；18-贝雷桁架梁；19-横向连系梁；20-纵向连系梁；21-管接处；22-局挖线二；23-管接套箍；24-半环形套箍；25-对拉螺栓；26-对接耳板；27-拉孔；28-滑轮；29-索拉耳板；30-螺栓；31-纵向锚索；32-卷扬机；33-固定端；34-钢绳；35-残余静钻根植桩；36-预制挡板；37-坑内土；38-继续开挖线；39-基坑壁；40-起吊轴。
具体实施方式
36.下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
37.作为一种实施例，如图1至图17所示，一种桩-板-索补强大跨基坑深埋管道贝雷梁悬吊保护结构包括：
38.支挡结构1、管道3、静钻根植桩、贝雷桁架梁18、管接套箍23和悬吊系统；支挡结构1设于基坑外的土体中，且支挡结构1不能打穿横穿于基坑的管道3。管道3在基坑内的端部位置两侧对称地设有一对钻孔灌注桩4；钻孔灌注桩4的直径大于等于1.0m，钻孔灌注桩4的底部深度超过支挡结构1的深度，钻孔灌注桩4的顶部深度超出管道3顶部0.5～1.0m；静钻根植桩的深度位于管道3下方5.0m以上，但静钻根植桩的底端高于基坑的最深开挖线2；静钻根植桩的直径均为0.5～0.6m。
39.静钻根植桩包括中部静钻根植桩5和侧部静钻根植桩8，中部静钻根植桩5和侧部静钻根植桩8也分别对称地设于管道3的两侧，中部静钻根植桩5设于基坑中央，侧部静钻根植桩8设于中部静钻根植桩5和钻孔灌注桩4中间；钻孔灌注桩4、中部静钻根植桩5和侧部静钻根植桩8与管道3的距离均为2.0～3.0m，且钻孔灌注桩4、中部静钻根植桩5和侧部静钻根植桩8与管道3的距离相等。
40.中部静钻根植桩5、侧部静钻根植桩8和钻孔灌注桩4的顶端高度依次降低，且侧部静钻根植桩8的顶端高度为中部静钻根植桩5和钻孔灌注桩4顶端高度的平均值。中部静钻根植桩5和侧部静钻根植桩8上方分别设有中部横向垫梁15和侧部横向垫梁16，钻孔灌注桩4上方设有冠梁10；冠梁10侧面与支挡结构1贴合；中部横向垫梁15和侧部横向垫梁16上方、侧部横向垫梁16顶部和冠梁10之间均设有贝雷梁单元17，管道3两侧的对称的贝雷梁单元17通过横向连系梁19连接形成贝雷桁架梁18，增加贝雷桁架梁18的整体刚度。贝雷桁架梁18为双榀对称平行结构，贝雷桁架梁18的双榀内均设有纵向连系梁20；贝单榀内的贝雷梁单元17相互连接呈等腰三角状。
41.钻孔灌注桩4之间现浇有端板11，端板11包裹管道3在基坑内的端部，端板11下方设有预制挡板36，用于完善基坑的支挡体系，以防止管道3下方基坑壁的局部土体坍塌；根
据管道3的管接处21在管道3上套设数个管接套箍23，管接套箍23两侧通过起吊轴40设有滑轮28；管接套箍23和端板11之间、相邻管接套箍23之间均设有纵向锚索31；端板11和管道3之间、管接套箍23和管道3之间均设有橡胶密封环13，橡胶密封环13也可作为端板11施工的内模；管接套箍23由两个半环形套箍24对称连接形成，半环形套箍24端部设有对接耳板26，相对的对接耳板26之间通过拉孔27和对拉螺栓25连接；端板11上设有数个锚固端14，管接套箍23上设有数个索拉耳板29，索拉耳板29设有拉孔27，拉孔27和锚固端14的位置对应，拉孔27通过螺栓30连接纵向锚索31。
42.贝雷桁架梁18的双榀上均设有一组悬吊系统，悬吊装置沿管道3长度方向上依次为卷扬机32、滑轮28和固定端33；钢绳34一端连接固定端33，另一端通过管接套箍23和贝雷桁架梁18上的滑轮28连接卷扬机32。悬吊系统中卷扬机32、滑轮28和固定端33设于对应管接套箍23的滑轮28的正上方，使管道3各处均匀受到相同的拉力；管接套箍23两侧的滑轮28之间的距离等于贝雷桁架梁18双榀上悬吊装置之间的距离，使管道两侧的拉力垂直向上。

技术特征：

1.一种桩-板-索补强大跨基坑深埋管道贝雷梁悬吊保护结构，其特征在于，包括：支挡结构(1)、管道(3)、静钻根植桩、贝雷桁架梁(18)、管接套箍(23)和悬吊系统；支挡结构(1)设于基坑外的土体中，管道(3)在基坑内的端部位置两侧对称地设有一对钻孔灌注桩(4)；静钻根植桩包括中部静钻根植桩(5)和侧部静钻根植桩(8)，中部静钻根植桩(5)和侧部静钻根植桩(8)也分别对称地设于管道(3)的两侧，中部静钻根植桩(5)设于基坑中央，侧部静钻根植桩(8)设于中部静钻根植桩(5)和钻孔灌注桩(4)中间；中部静钻根植桩(5)和侧部静钻根植桩(8)上方分别设有中部横向垫梁(15)和侧部横向垫梁(16)，钻孔灌注桩(4)上方设有冠梁(10)；中部横向垫梁(15)和侧部横向垫梁(16)上方、侧部横向垫梁(16)顶部和冠梁(10)之间均设有贝雷梁单元(17)，管道(3)两侧的对称的贝雷梁单元(17)通过横向连系梁(19)连接形成贝雷桁架梁(18)，贝雷桁架梁(18)为双榀对称平行结构，贝雷桁架梁(18)的双榀内均设有纵向连系梁(20)；钻孔灌注桩(4)之间设有端板(11)，端板(11)包裹管道(3)在基坑内的端部，端板(11)下方设有预制挡板(36)；根据管道(3)的管接处(21)在管道(3)上套设数个管接套箍(23)，管接套箍(23)两侧通过起吊轴(40)设有滑轮(28)；管接套箍(23)和端板(11)之间、相邻管接套箍(23)之间均设有纵向锚索(31)；贝雷桁架梁(18)的双榀上均设有一组悬吊系统，悬吊装置沿管道(3)长度方向上依次为卷扬机(32)、滑轮(28)和固定端(33)；钢绳(34)一端连接固定端(33)，另一端通过管接套箍(23)和贝雷桁架梁(18)上的滑轮(28)连接卷扬机(32)。2.根据权利要求1所述的桩-板-索补强大跨基坑深埋管道贝雷梁悬吊保护结构，其特征在于：钻孔灌注桩(4)、中部静钻根植桩(5)和侧部静钻根植桩(8)与管道(3)的距离均为2.0～3.0m，且钻孔灌注桩(4)、中部静钻根植桩(5)和侧部静钻根植桩(8)与管道(3)的距离相等；中部静钻根植桩(5)、侧部静钻根植桩(8)和钻孔灌注桩(4)的顶端高度依次降低，且侧部静钻根植桩(8)的顶端高度为中部静钻根植桩(5)和钻孔灌注桩(4)顶端高度的平均值；冠梁(10)侧面与支挡结构(1)贴合；贝单榀内的贝雷梁单元(17)相互连接呈等腰三角状。3.根据权利要求2所述的桩-板-索补强大跨基坑深埋管道贝雷梁悬吊保护结构，其特征在于：钻孔灌注桩(4)的直径大于等于1.0m，钻孔灌注桩(4)的底部深度超过支挡结构(1)的深度，钻孔灌注桩(4)的顶部深度超出管道(3)顶部0.5～1.0m；静钻根植桩的深度位于管道(3)下方5.0m以上，但静钻根植桩的底端高于基坑的最深开挖线(2)；静钻根植桩的直径均为0.5～0.6m。4.根据权利要求2所述的桩-板-索补强大跨基坑深埋管道贝雷梁悬吊保护结构，其特征在于：端板(11)和管道(3)之间、管接套箍(23)和管道(3)之间均设有橡胶密封环(13)；管接套箍(23)由两个半环形套箍(24)对称连接形成，半环形套箍(24)端部设有对接耳板(26)，相对的对接耳板(26)之间通过拉孔(27)和对拉螺栓(25)连接；端板(11)上设有数个锚固端(14)，管接套箍(23)上设有数个索拉耳板(29)，索拉耳板(29)设有拉孔(27)，拉孔(27)和锚固端(14)的位置对应，拉孔(27)通过螺栓(30)连接纵向锚索(31)。5.根据权利要求1所述的桩-板-索补强大跨基坑深埋管道贝雷梁悬吊保护结构，其特征在于：悬吊系统中卷扬机(32)、滑轮(28)和固定端(33)设于对应管接套箍(23)的滑轮(28)的正上方，管接套箍(23)两侧的滑轮(28)之间的距离等于贝雷桁架梁(18)双榀上悬吊
装置之间的距离。

技术总结

本实用新型涉及一种桩-板-索补强大跨基坑深埋管道贝雷梁悬吊保护结构，包括：支挡结构、管道、静钻根植桩、贝雷桁架梁、管接套箍和悬吊系统；支挡结构设于基坑外的土体中，管道在基坑内的端部位置两侧对称地设有一对钻孔灌注桩。本实用新型的有益效果是：通过纵向锚索有效提高管节之间的连接强度，从而避免了管接处发生渗漏；通过悬吊系统使得管道均匀受力并同步悬吊提升，避免了因管道悬吊不均引起的挠度过大，造成管道破坏的现象；静钻根植桩和横向垫梁可以回收再利用。横向垫梁可以回收再利用。横向垫梁可以回收再利用。