一種采用可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及土木工程技術領域中的地下工程建設，涉及到基坑支撐技術中的一種采用可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構。
【背景技術】
[0002]軟土地區(qū)基坑工程一般采用混凝土內(nèi)支撐、鋼支撐的支護型式，但對于大面積基坑工程，設置龐大的支撐體系，工程費用高、密布的內(nèi)支撐影響施工，且內(nèi)支撐、支撐立柱及立柱粧三者的造價昂貴，且破壞模式屬于脆性破壞，無法確保支護結構的安全，無法控制周邊土體的變形，同時基坑周邊的建(構)筑物、市政道路和管線等環(huán)境的安全性存在較大問題。因此，需要設計一種簡單、可行，能夠?qū)崿F(xiàn)對基坑圍護結構變形的有效監(jiān)控的支護型式，滿足經(jīng)濟、安全、便捷施工的要求。本發(fā)明就針對上述問題提出一種采用可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構，該支護結構具有高剛度和高穩(wěn)定性，能夠有效提高基坑安全度，高精度工藝要求嚴格控制基坑變形，大幅降低地下空間開發(fā)建設對周邊建(構)筑物、市政道路管線等環(huán)境的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題在于，克服現(xiàn)有技術中基坑支護中存在的問題，提供一種采用可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構。為了解決上述問題，本發(fā)明的技術方案如下:
[0004]—種采用可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構，所述的可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構是由鋼絞線、三角件、裝配式鋼管支撐、液壓油缸、混凝土圈梁以及軸力保持系統(tǒng)組成，所述的鋼絞線兩端固定在對撐或角撐的三角件上，所述的裝配式鋼管支撐，由大鋼管和小鋼管呈扇形或三角形布置組成，在大鋼管的一端設計帶有調(diào)整機構，調(diào)整機構主要由螺栓、法蘭、鎖緊螺母、雙頭螺柱和帶有圓形孔洞的鎖緊蓋組成，所述的液壓油缸固定在大鋼管內(nèi)，工作原理是通過調(diào)節(jié)小鋼管的長度來實現(xiàn)基坑壓力平衡，所述的軸力保持系統(tǒng)由微機控制單元、液壓控制單元、閥控單元、油路管線以及信號線組成。
[0005]所述的混凝土圈梁所受的土體均布荷載力受力原理是荷載力作用在支撐體系上，傳遞到裝配式鋼管支撐上，由液壓油缸施加預應力通過調(diào)節(jié)小鋼管長度撐傳遞到鋼絞線上，再由鋼絞線通過調(diào)整機構自由移動，自行找到最佳支點形成反作用力，對撐或角撐的三角件通過固定鋼絞線形成約束力，最終達到基坑支撐的受力平衡。
[0006]與現(xiàn)有的采用型鋼支撐技術比較，本發(fā)明的優(yōu)勢在于:
[0007]1.每個桿件采用螺栓或銷連接，可以自由組合、自由分解、重復利用，同時大量減少了鋼支撐用量。
[0008]2.鋼絞線可以隨著鋼管撐的調(diào)整而調(diào)整，可以重復使用。
[0009]3.液壓油缸可放置在鋼管撐內(nèi)也可在支撐結構平衡后拿出，這種自由變換的工作模式相比于傳統(tǒng)的人工固定無法調(diào)節(jié)的型鋼支撐提供了更大程度的抵抗基坑不穩(wěn)風險的能力。
[0010]綜上所述，采用可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構具有可控可調(diào)、控制周邊環(huán)境變形能力強、抵抗基坑不穩(wěn)風險的能力強、節(jié)省剛才用量、降低造價等優(yōu)勢。
【附圖說明】
[0011]附圖1-1?圖1-2是所述的可活動鋼管撐構造圖
[0012]附圖2是所述的基坑支護體系圖
[0013]附圖3是所述基坑支護結構平面圖
[0014]附圖4是所述的支撐體系的剪力圖
[0015]附圖5是所述的支撐體系的彎矩圖
[0016]附圖6是所述的支撐體系的位移圖
[0017]附圖7是所述的支撐體系的土體壓力圖
[0018]附圖8是所述的支撐體系的傳力圖
[0019]附圖中1大鋼管、2液壓油缸、3法蘭、4鎖緊螺母、5小鋼管、6鋼絞線、7螺栓、8鎖緊蓋、9雙頭螺柱、10鋼立柱、11型鋼支撐、12混凝土圈梁、13裝配式鋼管支撐、14對撐或角撐、15微機控制單元、16液壓控制單元、17閥控單元、18信號線、19油路管線、20三角件
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。本實施例以本發(fā)明技術方案為前提進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述的實施例。
[0021]—種采用扇形與三角形組合布置的拼裝式預應力鋼支撐與混凝土圈梁相結合的可有效控制基坑變形并提供較大基坑內(nèi)部施工作業(yè)面的基坑支護水平受力體系，該體系主要由鋼絞線6、裝配式鋼支撐13、液壓油缸2、混凝土圈梁12以及由微機控制單元15、液壓控制單元16、閥控單元17以及信號線18組成的軸力保持系統(tǒng)組成；在施工過程中將裝配式鋼管支撐13 —端安裝在混凝土圈梁12上，裝配式鋼支撐13由大鋼管1和小鋼管5組合而成，把液壓油缸2放置在大鋼管1內(nèi)，液壓油缸2上帶有信號線18連接到微機控制單元15，在裝配式鋼管支撐13的另一端設置有由螺栓7、法蘭3、鎖緊螺母4、雙頭螺柱9和帶有圓形孔洞的鎖緊蓋8組成的調(diào)整機構，鋼絞線6穿過帶有圓形空洞兩端固定在對撐或角撐14的三角件20上，見附圖1-1?圖1-2、附圖2、附圖3。整個鋼支撐結構由鋼立柱10和型鋼支撐11托住。
[0022]可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構的工作原理是混凝土圈梁12所受的土體均布荷載力作用在支撐體系上，傳遞到裝配式鋼管支撐13上，由液壓油缸2通過調(diào)節(jié)小鋼管的長度施加預應力傳遞到鋼絞線6上，再由鋼絞線6穿過帶有圓形孔洞的鎖緊蓋8自由移動，自行找到最佳支點形成反作用力，對撐或角撐的三角件20通過固定鋼絞線形成約束力，最終達到基坑支撐的受力平衡。
【主權項】
1.一種采用可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構，其特征在于，所述的可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構是由鋼絞線、三角件、裝配式鋼管支撐、液壓油缸、混凝土圈梁以及軸力保持系統(tǒng)組成，所述的鋼絞線兩端固定在對撐或角撐的三角件上，所述的裝配式鋼管支撐，由大鋼管和小鋼管呈扇形或三角形布置組成，在大鋼管的一端設計帶有調(diào)整機構，調(diào)整機構主要由螺栓、法蘭、鎖緊螺母、雙頭螺柱和帶有圓形孔洞的鎖緊蓋組成，所述的液壓油缸固定在大鋼管內(nèi)，工作原理是通過調(diào)節(jié)小鋼管的長度來實現(xiàn)基坑壓力平衡，所述的軸力保持系統(tǒng)由微機控制單元、液壓控制單元、閥控單元、油路管線以及信號線組成。2.根據(jù)權利要求1所述的一種采用可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構，其特征在于，所述的混凝土圈梁所受的土體均布荷載力受力原理是荷載力作用在支撐體系上，傳遞到裝配式鋼管支撐上，由液壓油缸施加預應力通過調(diào)節(jié)小鋼管長度撐傳遞到鋼絞線上，再由鋼絞線通過調(diào)整機構自由移動，自行找到最佳支點形成反作用力，對撐或角撐的三角件通過固定鋼絞線形成約束力，最終達到基坑支撐的受力平衡。
【專利摘要】本實用新型涉及一種采用可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構，該結構由鋼絞線、扇形與三角形組合布置的可利用液壓油缸施加預應力的可伸縮鋼管支撐、軸力保持系統(tǒng)及混凝土圈梁組成。扇形與三角形組合布置的鋼管支撐端部連接有調(diào)整機構，在調(diào)整機構旋轉(zhuǎn)方面的凹槽與鋼絞線自由滑移，找到最佳支點；鋼絞線固定在相聯(lián)對撐或角撐的三角件中；鋼管支撐內(nèi)含液壓油缸來施加軸力。通過該系統(tǒng)可達到利用液壓油缸及軸力保持系統(tǒng)來抵抗外部土體壓力的目的。本實用新型具有剛度大、變形小、控制周邊環(huán)境變形能力強、坑內(nèi)施工方便、綠色可回收再利用等特點。
【IPC分類】E02D17/04
【公開號】CN205012346
【申請?zhí)枴緾N201520362782
【發(fā)明人】謝曉東, 周玉石, 謝曙東, 謝益飛, 趙偉明, 黃立偉, 鮑國強, 湯武, 張群, 姚慧
【申請人】上海城地建設股份有限公司, 上海城地巖土設計有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年5月29日