[发明专利]一种液压或气压位移伺服式组合围护结构及其施工方法

说明书

本发明涉及一种液压或气压位移伺服式组合围护结构，包括：置于成槽空间内的盒式刚性箱体，所述盒式刚性箱体具有一对受力侧面，一对受力侧面内部横向固定设置由多个液压或气压枕构成的位移控制系统；位移监测系统，所述位移监测系统与位移控制系统信号连接。本发明以面荷载的形式实现对坑后土体位移的直接控制，控制效果更优；盒式刚性箱体可以预制，预制施工于基坑外侧，提高了施工的效率；液压或气压枕的布置可以超过基坑的深度，可以对坑下土体进行位移控制，对深基础建筑的变形控制大有裨益；弥补了既有变形控制措施的变形补偿滞后性和支撑位置局限性的不足。

技术领域

本发明涉及一种基坑围护结构，具体涉及一种液压或气压位移伺服式组合围护结构及其施工方法。

背景技术

基坑开挖易引起围护结构产生变形或位移，影响邻近建筑物或轨道交通结构的正常使用安全。既有围护结构变形控制主要采用竖向围护结构与坑内横向支撑体系共同作用的方法，存在下述问题：(1)先开挖后支撑的过程中，坑后土体已发生较大扰动，可导致建筑物结构发生不可逆的塑性变形；(2)既有支撑体系仅可作用于开挖面以上结构，然而坑底以下围护结构的变形会直接影响邻近建筑物基础的应力状态，易造成建筑物沉降；(3)既有的支撑方式多为局部点支撑，对支撑架设方式和轴力要求高，支撑效果难以得到有效保证。

综上，既有围护结构变形控制措施存在一定的变形补偿滞后性和布设位置局限性，加大基坑开挖对周边环境的不利影响。

发明内容

本发明旨在提出一种减小基坑开挖对周边环境影响的位移伺服式围护结构及其施工方法，在常用围护结构的迎土侧增设液压或气压枕式位移控制系统和位移监测系统，利用主动加压装置和位移监测装置，实现对坑后土体的主动实时位移补偿。相较于传统围护结构，其具有主动控制土体位移和实现开挖面以下变形阻隔的优点，可达到基坑开挖对周边环境微扰动的效果。此外，其具有加压装置布设灵活的优点，尤其适用于对变形要求高的重要建(构)筑物或轨道交通曲线段。

本发明采取以下技术方案：

一种液压或气压位移伺服式组合围护结构，包括：置于成槽空间内的盒式刚性箱体4，所述盒式刚性箱体4具有一对受力侧面，一对受力侧面内部横向固定设置由多个液压或气压枕5构成的位移控制系统；位移监测系统，所述位移监测系统与位移控制系统信号连接。

进一步的，所述液压或气压枕5纵向、横向相邻设置于围护结构的迎土面。

进一步的，位移监测系统，布设于土层、建筑物或地铁隧道的被保护结构上；或者，内嵌于位移控制系统中，以监测基坑开挖过程中土体和结构的位移。

进一步的，所述盒式刚性箱体4及其内部的液压或气压枕5为预制产品。

进一步的，所述盒式刚性箱体4的深度深于待开挖基坑的深度。

进一步的，纵向相邻液压或气压枕5之间还设有至少一横向导向结构。

更进一步的，所述横向导向结构包括固定在一受力侧面内壁的导向槽，及固定在另一受力侧面内壁的导向单体，导向单体插入所述导向槽中。

再进一步的，相邻导向结构及盒式刚性箱体的一对受力侧面之间的空间构成一格体，所述液压或气压枕5设置与该格体中。

进一步的，所述位移控制系统还包括用于输气或输液的线管，所述液压或气压枕5各自通过输油或输送气线管与动力机构连接。

一种上述的气压位移伺服式组合围护结构的施工方法，包括以下步骤：

S1、定位位移控制系统：制备成槽区域2，并使成槽区域2变为流塑状；

S2、吊装盒式刚性箱体4，并垂直插入成槽区域2中；

S3定位并施工围护结构8，并安装位移监测系统7；