[发明专利]一种贝雷梁抗扭基坑水下开挖平台

说明书

本发明涉及一种贝雷梁抗扭基坑水下开挖平台，用于旋挖钻机施工，设有开挖洞口，其特征在于，包括两件设置在所述开挖洞口两侧的贝雷梁、横向桁架、平台上部桁架和平台下部桁架，每件所述贝雷梁由多片贝雷片构成，每行贝雷片的长度对应于所述平台上部桁架的长度。本发明的有益效果是：采用贝雷梁与型钢组成的桁架，使开挖平台具有良好的承重功能，平台上部桁架、平台下部桁架在相邻两所述贝雷片之间设有限位块，在贝雷片之间设置楔块，降低贝雷梁水平位移的振幅；在开挖洞口处设置洞口抗扭构件，可显著提高开挖平台抵抗水平载荷的能力；开挖平台的结构可地面拼装、整体吊装，方便拆卸，可重复利用，能显著节约工程造价，降低成本，避免浪费。

技术领域

本发明属于地下工程施工领域，尤其涉及一种贝雷梁抗扭基坑水下开挖平台。

背景技术

随着城市基建发展，城市轨道交通建设中出现越来越多的高水位、超厚强透水地层中的地铁深基坑。目前地铁工程中，高水位、超厚强透水地层深基坑工程如采用常规开挖法，基坑的日涌水量大，要配备足够多的降水井，由于地铁基坑通常在城市内施工，场地有限，不足以布置如此多的降水井；即使有了足够的降水井，排水管道也承受不了如此大的排水量。更重要的是，造成地下水浪费，不利于地下水资源的保护。在地铁深基坑中引入水下开挖法，能够有效解决超厚强透水地层中深基坑施工难题。水下开挖为水下深基坑施工探索了新的施工工法，为进一步开发城市地下空间资源找到了新途径，地铁基坑水下开挖施工技术属于尝试阶段，多项施工工艺亟需解决，如北京地铁深基坑处于永定河冲洪积扇，水位线以下具有致密的卵石层，此类深基坑的水下开挖与软土、粉砂地质基坑具有很大的不同点，故采用了对致密卵石层地铁基坑水下开挖采用旋挖钻机进行土体的松动，然后采用抓斗抓取松动的土体。这样就需要在基坑顶部设置基坑水下开挖平台，基坑水下开挖平台设有为旋挖钻、抓斗机操作的开挖洞口。基坑水下开挖平台的跨度略大于一个基坑的开挖宽度，约30m，采用钢箱梁制作开挖平台需要消耗大量的钢材，及大量的制造工作量，并仅可用于特定的工程使用，且由于其体量庞大，难以实现重复利用，造成施工成本高、浪费大。

贝雷片（又称贝雷架）组成的贝雷梁或桁架，可以作为桥梁的承载结构，且可快速组装，重复使用。贝雷片可以租用，使用成本低，在我国得到了很大发展，广泛应用于国防战备、交通工程、市政水利工程，是我国应用最为广泛的组装式承重构件。将其应用在水下开挖平台可显著降低制造成本，避免浪费，但贝雷梁由贝雷片销接而成，在竖直方向，由于自身重力的作用，销接的间隙产生竖向挠度，一般不会产生上下的晃动，但目前存在的技术问题是，旋挖钻在开挖及落土过程中产生很大的水平力及水平扭矩，而贝雷梁自身及销接的间隙并不具备良好的水平承载能力和水平抗扭刚度，在水平荷载作用下会产生过大的水平晃动，试验最大振幅达到20cm，严重时甚至会出现结构的侧向倾斜，造成旋挖钻机倾倒，安全风险大。

发明内容

本发明的目的是提出一种贝雷梁抗扭基坑水下开挖平台的技术方案。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种贝雷梁抗扭基坑水下开挖平台，用于旋挖钻机施工，设有开挖洞口，包括两件设置在所述开挖洞口两侧的贝雷梁、横向桁架、平台上部桁架和平台下部桁架，每件所述贝雷梁由多片贝雷片构成，每行贝雷片的长度对应于所述平台上部桁架的长度。

更进一步，为了使贝雷梁具备充分的承载能力，所述贝雷片是上下设有加强弦杆的贝雷片，所述贝雷梁中相邻贝雷片的列间距为225mm。

更进一步，为了稳固的构建贝雷梁，所述横向桁架设置在所述贝雷片的上下弦杆之间，所述横向桁架采用螺栓通过所述贝雷片的支撑架孔与所述贝雷片连接，使多片贝雷梁组合成整体。

更进一步，为了提高贝雷梁自身的水平抗扭能力，提高水平振动阻尼，相邻两所述贝雷片之间设有填充间隔空间的楔块。

更进一步，为了提高贝雷梁自身的水平抗扭能力，防止平台上部桁架、平台下部桁架与贝雷梁之间水平相对移动，在平台上部桁架、平台下部桁架在相邻两所述贝雷片之间设有限位块，所述限位块的两端顶压所述贝雷片的侧边。