(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210564116.2 (22)申请日 2022.05.23 (71)申请人 中铁上海设计院集团有限公司 地址 200070 上海市 静安区共和新路126 5 号 (72)发明人 冯宝才　李健　周军海　赵志国　 田力达　呼志明　张文龙　叶庆　 (74)专利代理 机构 上海申蒙商标专利代理有限 公司 31214 专利代理师 周宇凡 (51)Int.Cl. E02D 5/74(2006.01) E02D 3/00(2006.01) G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 用于既有地下构筑物上方开挖卸载的保护 结构及设计方法 (57)摘要 本发明涉及基坑工程技术领域， 尤其是一种 用于既有地下构筑物上方开挖卸载的保护结构 及设计方法， 包括设置在既有地下构筑物上方的 横向加固体以及锚杆， 所述锚 杆与所述横向加固 体连接， 所述锚 杆呈斜向插入至所述既有地下构 筑物的两侧并深入稳定地层； 所述横向加固体和 所述锚杆所构成的结构围闭在所述既有地下构 筑物的外围。 本发明的优点是： 在基坑开挖前已 具备受力能力， 可有效减小在上部开挖过程中对 既有地下构筑物的不利影响； 锚杆可调整角度、 长度与围护结构相连， 以此可减短围护桩插入深 度。 权利要求书1页 说明书5页 附图1页 CN 115012407 A 2022.09.06 CN 115012407 A 1.一种用于既有地下构筑物上方开挖卸载的保护结构， 用于在既有地下构筑物上方开 挖施工新建结构时保护所述既有地下构筑物， 其特征在于： 该保护结构包括设置在既有地 下构筑物上方 的横向加固体以及锚杆， 所述锚杆与所述横向加固体连接， 所述锚杆呈斜向 插入至所述既有地下构筑物的两侧并深入稳定地层； 所述横向加固体和所述锚杆所构成的 结构围闭在所述既有地下构筑物的外围。 2.根据权利要求1所述的一种用于既有地下构筑物上方开挖卸载的保护结构， 其特征 在于： 所述横向加固体对应所述锚杆的位置分别设置有斜向加固体， 所述斜向加固体与所 述锚杆连接； 所述横向加固体、 所述斜向加固体和所述锚杆所构成的结构围闭在所述既有 地下构筑物的外围。 3.根据权利要求2所述的一种用于既有地下构筑物上方开挖卸载的保护结构， 其特征 在于： 所述横向加固体沿所述既有地下构筑物的延伸方向布置， 所述锚杆和所述斜向加固 体沿所述既有地下构筑物的延伸方向均匀间隔布置 。 4.根据权利要求1所述的一种用于既有地下构筑物上方开挖卸载的保护结构， 其特征 在于： 所述横向加固体为锚板梁。 5.根据权利要求1所述的一种用于既有地下构筑物上方开挖卸载的保护结构， 其特征 在于： 所述保护结构还 包括设置在所述 新建结构位置 外围的基坑围护结构。 6.一种涉及权利要求1 ‑5任一项所述的用于既有地下构筑物上方开挖卸载的保护结构 的设计方法， 其特 征在于： 所述设计方法包括： 对横向加固体进行受力计算， 其受到既有地下构筑物的剩余浮力和地层卸载产生的回 弹力， 当所述既有地下构筑物的剩余浮力小于等于0时， 取0值计算， 所述地层卸载产生的回 弹力是将地层分层分块计算； 对所述横向加固体的抗剪、 抗弯进行检算， 确定在所述既有地下构筑物上方进行单次 开挖时的尺寸； 对锚杆的强度和变形进行计算， 包括对锚杆在稳固地层中的锚固体长度进行计算， 对 锚杆在横向加固体或斜向加固体中的锚固长度进行计算； 根据各计算结果设计保护结构。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115012407 A 2用于既有地下构筑物上方开挖卸载的保护结构及设计方 法 技术领域 [0001]本发明涉及基坑工程技术领域， 尤其是一种用于既有地下构筑物上方开挖卸载的 保护结构及设计方法。 背景技术 [0002]目前随着国内城市化进程， 地下工程蓬勃发展， 由于各工程规划、 修建时序不 同， 导致地下 空间资源愈发紧张； 在遇到已经修建的地下构筑物上方进行基坑开挖时会不可避 免的导致既有地下构筑物的抗浮、 地层回弹上浮产生一系列问题， 给既有地下构筑物带来 运营使用上的安全隐患； 当前主流的施工技术为： 先进 行地层加固同时施作锚桩， 再对基坑 分小块开挖、 浇筑底板或锚板梁以形成门式刚架， 在形成稳定的门式框架后方可放心施工 底板以上结构， 在但该工艺仍存在开挖过程中必然有一定时间和空间下 的基坑底处 “零应 力”暴露， 属于 “滞后保护 ”导致既有地下构筑物抗浮和回弹上浮问题； 其次分块开挖导致新 建结构接缝众多、 受力差、 施工效率低。 基于此， 亟待研究一种有效的针对既有地下构筑物 的“超前保护 ”措施解决基底 “零应力”状态下时空暴露问题， 同时提高施工效率。 发明内容 [0003]本发明的目的是根据上述现有技术的不足， 提供了用于既有地下构筑物上方开挖 卸载的保护结构及设计方法， 在地层未开挖前， 实施横向加固体、 斜向加固体、 锚杆组成联 合保护措施， 以形成超前保护， 使得 下部既有构筑物安全性大幅度提高。 [0004]本发明目的实现由以下技 术方案完成： 一种用于既有地下构筑物上方开挖卸载的保护结构， 用于在既有地下构筑物上方 开挖施工新建结构时保护所述既有地下构筑物， 其特征在于： 该保护结构包括设置在既有 地下构筑物上方的横向加固体以及锚杆， 所述锚杆与所述横向加固体连接， 所述锚杆呈斜 向插入至所述既有地下构筑物的两侧并深入稳定地层； 所述横向加固体和所述锚杆所构成 的结构围闭在所述既有地下构筑物的外围。 [0005]所述横向加固体对应所述锚杆的位置分别设置有斜向加固体， 所述斜向加固体与 所述锚杆连接； 所述横向加固体、 所述斜向加固体和所述锚杆所构成的结构围闭在所述既 有地下构筑物的外围。 [0006]所述横向加固体沿所述既有地下构筑物的延伸方向布置， 所述锚杆和所述斜向加 固体沿所述既有地下构筑物的延伸方向均匀间隔布置 。 [0007]所述横向加固体为锚板梁。 [0008]所述保护结构还 包括设置在所述 新建结构位置 外围的基坑围护结构。 [0009]一种涉及上述的用于既有地下构筑物上方开挖卸载的保护结构的设计方法， 其特 征在于： 所述设计方法包括： （1） 横向加固体受力计算 横向加固体受力只计竖直向上， 由两部分组成， 分别为： 既有地下构筑物的剩余浮说　明　书 1/5 页 3 CN 115012407 A 3