基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工方法及系统与流程

1.本发明涉及基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工方法及系统。


背景技术：

2.基坑开挖中控制已有临近管线扰动非常的重要，这会直接影响到管线的情况和基坑开挖的进度，相关现有技术比如专利文献cn109972666b公开有在既有的临近管线扰动施工的方法中，在对于管线的控制上采用的技术，在基坑的一侧先设置钢花杆，然后在钢花杆的基础上设置相应的加固区域，并设置一定的机械结构，比如钢板，对其进行加固，从而实现在施工中对管线的影响最小，但在进行具体应用中仍存在一些问题，主要问题在于现有的这种技术的成本高且效果比较差，根本在于管线与基坑的相对位置，具有一定的随机性，也就说管线与基坑的位置往往不规则的，现有技术在进行钢花杆及加固区域确定中，往往使用比较规则的方式就行按部就班的施工，这就导致了有很多的钢花杆或相关的加固结构是不必要的，不能做到重点的防护，那么加固区域中有很多扩展的区域也是浪费的，所以说这增大了成本，并且不能做到重点的防护，防护效果也比较差。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工方法，包括步骤有，
5.首先在施工之前统计基坑单元界靠近管线的边界线的形状，然后，在管线的底部到基坑单元界边界线的区域设置不同分布密度的支撑杆以做到部分区域重点的防护，然后在支撑杆的基础上铺设机械防护板；所述的机械防护板靠近基坑一侧的边界线形状与基坑单元界的边界线的形状一致，在所述的管线上，按照不均匀的间隔插设若干个u型钩，所述的u型钩用于将管线固定在一侧墙体上。
6.进一步所述的u型钩在设置时，根据分段之后的管线的倾斜角度以及每段管线的具体的倾斜长度，来确定分段倾斜管线的受力，在受力情况的基础上来，对于u型钩的间隔进行调整。
7.进一步根据分段之后的管线的倾斜角度以及每段管线的具体的倾斜长度，来确定分段倾斜管线的受力，在受力情况的基础上来，对于u型钩的间隔进行调整，具体的对于每一个分段倾斜管线计算其倾斜长度，然后根据统计的单位长度的管线的重量计算该分段管线的重量，然后根据分段之后的管线的倾斜角度计算该分段之后的管线相对于墙体的摩擦力分布，对于u型钩的间隔进行调整具体为确定所有的u型钩对于管线的支撑力之和大于分段管线的重力与摩擦力之差，并且确保一半以上的u型钩分布在管线重心区域。进一步所述的管线重心区域具体为，在管线上管线的重心点为圆心以长度l为半径画一个圆，该圆的圆内区域；所述的长度l具体为管线长度的四分之一。
8.进一步所述的，“在管线的底部到基坑单元界边界线的区域设置不同分布密度的支撑杆以做到部分区域重点的防护”具体的，建立每一个支撑杆对于基坑单元界防护作用的影响函数，该影响函数的输入量为目标支撑杆相对于基坑单元界的参考点坐标位置，该影响函数的输出量为该目标支撑杆坐标位置确定之后的目标支撑杆对于基坑单元界的防护正面影响效果的量化数值；然后，计算当支撑杆均匀铺设在机械防护板的底部的情况中，在能够满足基坑单元界最小的防护要求的基础上，每一个支撑杆的坐标位置以及支撑杆的数量，并且计算在此情况中以基坑单元界的边界线对应的轨迹拟合的函数为基准函数基础对支撑杆的防护正面影响效果的量化数值进行积分后的第一积分量q1，然后将支撑杆不均匀铺设在机械防护板的下部，并且计算每一种不均匀分布情况下所有支撑杆在上述基坑单元界的边界线对应的基准函数基础上的第二积分量q2，q2为动态值，然后，计算q2与q1的差值，当q1小于q2，且两者差值最大的情况时确定该情况下的q2中所对应的支撑杆不均匀铺设分布，并将该情况下的q2中所对应的支撑杆不均匀铺设分布作为优选布置方式来具体的布置支撑杆的分布。
9.一种基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工系统，包括有u型钩、机械防护板和支撑杆，所述的支撑杆用于在管线的底部到基坑单元界边界线的区域设置，所述的机械防护板用于在支撑杆的基础上铺设；所述的u型钩用于将管线固定在一侧墙体上。
10.还包括计算机系统，计算机系统用于运算，具体运算：建立每一个支撑杆对于基坑单元界防护作用的影响函数，该影响函数的输入量为目标支撑杆相对于基坑单元界的参考点坐标位置，该影响函数的输出量为该目标支撑杆坐标位置确定之后的目标支撑杆对于基坑单元界的防护正面影响效果的量化数值；然后，计算当支撑杆均匀铺设在机械防护板的底部的情况中，在能够满足基坑单元界最小的防护要求的基础上，每一个支撑杆的坐标位置以及支撑杆的数量，并且计算在此情况中以基坑单元界的边界线对应的轨迹拟合的函数为基准函数基础对支撑杆的防护正面影响效果的量化数值进行积分后的第一积分量q1，然后将支撑杆不均匀铺设在机械防护板的下部，并且计算每一种不均匀分布情况下所有支撑杆在上述基坑单元界的边界线对应的基准函数基础上的第二积分量q2，q2为动态值，然后计算q2与q1的差值，当q1小于q2，且两者差值最大的情况时确定该情况下的q2中所对应的支撑杆不均匀铺设分布，并将该情况下的q2中所对应的支撑杆不均匀铺设分布作为优选布置方式来具体的布置支撑杆的分布。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果：本技术能够在管线的底部到基坑单元界边界线的区域设置不同分布密度的支撑杆以做到部分区域重点的防护，并且铺设机械防护板以及间隔插设若干个u型钩也能够做到对部分区域重点的防护，通过这样本技术能够明显提高防护的效果且减少了成本。图1为本基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工系统结构示意图。图中，管线100，u型钩200，机械防护板300，支撑杆301，基坑单元界302。
具体实施方式
12.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
13.本技术公开了基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工方法，参考图1，其包括步骤有，首先在施工之前统计基坑单元界302靠近管线100的边界线的形状，然后，在管线100的底部到基坑单元界302边界线的区域设置不同分布密度的支撑杆301以做到部分区域重点的防护，然后在支撑杆301的基础上铺设机械防护板300；所述的机械防护板300靠近基坑一侧的边界线形状与基坑单元界302的边界线的形状一致，在所述的管线100上，按照不均匀的间隔插设若干个u型钩200，所述的u型钩200用于将管线100固定在一侧墙体上。本技术能够在管线100的底部到基坑单元界302边界线的区域设置不同分布密度的支撑杆301以做到部分区域重点的防护，，并且铺设机械防护板300以及间隔插设若干个u型钩200也能够做到对部分区域重点的防护，通过这样本技术能够明显提高防护的效果且减少了成本。
14.优选地所述的u型钩200在设置时，根据分段之后的管线100的倾斜角度以及每段管线100的具体的倾斜长度，来确定分段倾斜管线100的受力，在受力情况的基础上来，对于u型钩200的间隔进行调整。根据分段之后的管线100的倾斜角度以及每段管线100的具体的倾斜长度，来确定分段倾斜管线100的受力，在受力情况的基础上来，对于u型钩200的间隔进行调整，具体的对于每一个分段倾斜管线100计算其倾斜长度，然后根据统计的单位长度的管线100的重量计算该分段管线100的重量，然后根据分段之后的管线100的倾斜角度计算该分段之后的管线100相对于墙体的摩擦力分布，对于u型钩200的间隔进行调整具体为确定所有的u型钩200对于管线100的支撑力之和大于分段管线100的重力与摩擦力之差，并且确保一半以上的u型钩200分布在管线100重心区域。所述的管线100重心区域具体为，在管线100上管线100的重心点为圆心以长度l为半径画一个圆，该圆的圆内区域；所述的长度l具体为管线100长度的四分之一。
15.优选地所述的，
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在管线100的底部到基坑单元界302边界线的区域设置不同分布密度的支撑杆301以做到部分区域重点的防护
″
具体的，建立每一个支撑杆301对于基坑单元界302防护作用的影响函数，该影响函数的输入量为目标支撑杆301相对于基坑单元界302的参考点坐标位置，该影响函数的输出量为该目标支撑杆301坐标位置确定之后的目标支撑杆301对于基坑单元界302的防护正面影响效果的量化数值；然后，计算当支撑杆301均匀铺设在机械防护板300的底部的情况中，在能够满足基坑单元界302最小的防护要求的基础上，每一个支撑杆301的坐标位置以及支撑杆301的数量，并且计算在此情况中以基坑单元界302的边界线对应的轨迹拟合的函数为基准函数基础对支撑杆301的防护正面影响效果的量化数值进行积分后的第一积分量q1，然后将支撑杆301不均匀铺设在机械防护板300的下部，并且计算每一种不均匀分布情况下所有支撑杆301在上述基坑单元界302的边界线对应的基准函数基础上的第二积分量q2，q2为动态值，然后，计算q2与q1的差值，当q1小于q2，且两者差值最大的情况时确定该情况下的q2中所对应的支撑杆301不均匀铺设分布，并将该情况下的q2中所对应的支撑杆301不均匀铺设分布作为优选布置方式来具体的布置支撑杆301的分布。
16.本技术还公开了相关的系统，如图1其包括有u型钩200、机械防护板300和支撑杆301，所述的支撑杆301用于在管线100的底部到基坑单元界302边界线的区域设置，所述的机械防护板300用于在支撑杆301的基础上铺设；所述的u型钩200用于将管线100固定在一侧墙体上。优选地还包括计算机系统，计算机系统用于运算，具体运算：建立每一个支撑杆
301对于基坑单元界302防护作用的影响函数，该影响函数的输入量为目标支撑杆301相对于基坑单元界302的参考点坐标位置，该影响函数的输出量为该目标支撑杆301坐标位置确定之后的目标支撑杆301对于基坑单元界302的防护正面影响效果的量化数值；然后，计算当支撑杆301均匀铺设在机械防护板300的底部的情况中，在能够满足基坑单元界302最小的防护要求的基础上，每一个支撑杆301的坐标位置以及支撑杆301的数量，并且计算在此情况中以基坑单元界302的边界线对应的轨迹拟合的函数为基准函数基础对支撑杆301的防护正面影响效果的量化数值进行积分后的第一积分量q1，然后将支撑杆301不均匀铺设在机械防护板300的下部，并且计算每一种不均匀分布情况下所有支撑杆301在上述基坑单元界302的边界线对应的基准函数基础上的第二积分量q2，q2为动态值，然后计算q2与q1的差值，当q1小于q2，且两者差值最大的情况时确定该情况下的q2中所对应的支撑杆301不均匀铺设分布，并将该情况下的q2中所对应的支撑杆301不均匀铺设分布作为优选布置方式来具体的布置支撑杆301的分布。

技术特征：
1.基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工方法，其特征在于，包括步骤有：首先在施工之前统计基坑单元界靠近管线的边界线的形状，然后，在管线的底部到基坑单元界边界线的区域设置不同分布密度的支撑杆以做到部分区域重点的防护，然后在支撑杆的基础上铺设机械防护板；所述的机械防护板靠近基坑一侧的边界线形状与基坑单元界的边界线的形状一致，在所述的管线上，按照不均匀的间隔插设若干个u型钩，所述的u型钩用于将管线固定在一侧墙体上。2.根据权利要求1所述的基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工方法，其特征在于，所述的u型钩在设置时，根据分段之后的管线的倾斜角度以及每段管线的具体的倾斜长度，来确定分段倾斜管线的受力，在受力情况的基础上来，对于u型钩的间隔进行调整。3.根据权利要求1所述的基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工方法，其特征在于，根据分段之后的管线的倾斜角度以及每段管线的具体的倾斜长度，来确定分段倾斜管线的受力，在受力情况的基础上来，对于u型钩的间隔进行调整，具体的对于每一个分段倾斜管线计算其倾斜长度，然后根据统计的单位长度的管线的重量计算该分段管线的重量，然后根据分段之后的管线的倾斜角度计算该分段之后的管线相对于墙体的摩擦力分布，对于u型钩的间隔进行调整具体为确定所有的u型钩对于管线的支撑力之和大于分段管线的重力与摩擦力之差，并且确保一半以上的u型钩分布在管线重心区域。4.根据权利要求3所述的基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工方法，其特征在于，所述的管线重心区域具体为，在管线上管线的重心点为圆心以长度l为半径画一个圆，该圆的圆内区域；所述的长度l具体为管线长度的四分之一。5.根据权利要求1所述的基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工方法，其特征在于，所述的，“在管线的底部到基坑单元界边界线的区域设置不同分布密度的支撑杆以做到部分区域重点的防护”具体的，建立每一个支撑杆对于基坑单元界防护作用的影响函数，该影响函数的输入量为目标支撑杆相对于基坑单元界的参考点坐标位置，该影响函数的输出量为该目标支撑杆坐标位置确定之后的目标支撑杆对于基坑单元界的防护正面影响效果的量化数值；然后，计算当支撑杆均匀铺设在机械防护板的底部的情况中，在能够满足基坑单元界最小的防护要求的基础上，每一个支撑杆的坐标位置以及支撑杆的数量，并且计算在此情况中以基坑单元界的边界线对应的轨迹拟合的函数为基准函数基础对支撑杆的防护正面影响效果的量化数值进行积分后的第一积分量q1，然后将支撑杆不均匀铺设在机械防护板的下部，并且计算每一种不均匀分布情况下所有支撑杆在上述基坑单元界的边界线对应的基准函数基础上的第二积分量q2，q2为动态值，然后，计算q2与q1的差值，当q1小于q2，且两者差值最大的情况时确定该情况下的q2中所对应的支撑杆不均匀铺设分布，并将该情况下的q2中所对应的支撑杆不均匀铺设分布作为优选布置方式来具体的布置支撑杆的分布。6.一种基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工系统，其特征在于，包括有u型钩、机械防护板和支撑杆，所述的支撑杆用于在管线的底部到基坑单元界边界线的区域设置，所述的机械防护板用于在支撑杆的基础上铺设；所述的u型钩用于将管线固定在一侧墙体上。7.根据权利要求6所述的一种基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工系统，其特征在于，还包括计算机系统，计算机系统用于运算，具体运算：建立每一个支撑杆对于基坑单元界防护作用的影响函数，该影响函数的输入量为目标支撑杆相对于基坑单元界的参考点坐标位置，该影响函数的输出量为该目标支撑杆坐标位置确定之后的目标支撑杆对于基坑单
元界的防护正面影响效果的量化数值；然后，计算当支撑杆均匀铺设在机械防护板的底部的情况中，在能够满足基坑单元界最小的防护要求的基础上，每一个支撑杆的坐标位置以及支撑杆的数量，并且计算在此情况中以基坑单元界的边界线对应的轨迹拟合的函数为基准函数基础对支撑杆的防护正面影响效果的量化数值进行积分后的第一积分量q1，然后将支撑杆不均匀铺设在机械防护板的下部，并且计算每一种不均匀分布情况下所有支撑杆在上述基坑单元界的边界线对应的基准函数基础上的第二积分量q2，q2为动态值，然后计算q2与q1的差值，当q1小于q2，且两者差值最大的情况时确定该情况下的q2中所对应的支撑杆不均匀铺设分布，并将该情况下的q2中所对应的支撑杆不均匀铺设分布作为优选布置方式来具体的布置支撑杆的分布。

技术总结
本发明公开了基坑开挖控制已有临近管线扰动的施工方法及系统，包括步骤有：首先在施工之前统计基坑单元界靠近管线的边界线的形状，然后，在管线的底部到基坑单元界边界线的区域设置不同分布密度的支撑杆以做到部分区域重点的防护，然后在支撑杆的基础上铺设机械防护板；所述的机械防护板靠近基坑一侧的边界线形状与基坑单元界的边界线的形状一致，在所述的管线上，按照不均匀的间隔插设若干个U型钩，所述的U型钩用于将管线固定在一侧墙体上。所述的U型钩用于将管线固定在一侧墙体上。所述的U型钩用于将管线固定在一侧墙体上。


技术研发人员：梁满广 谢璋辉 陈玲 李建和 古访人 胡剑雄 黄义运 任宏伟 于永 杨正 梁汉源 李玉康 蔡振威 周琳 邱朝辉
受保护的技术使用者：广州万构建筑工程设计有限公司
技术研发日：2023.03.15
技术公布日：2023/7/19