一種採用可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構的製作方法

2023-04-27 08:25:06 1

本發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採用可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構。

背景技術：

軟土地區基坑工程一般採用混凝土內支撐、鋼支撐的支護型式，但對於大面積基坑工程，設置龐大的支撐體系，工程費用高、密布的內支撐影響施工，且內支撐、支撐立柱及立柱樁三者的造價昂貴，且破壞模式屬於脆性破壞，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)築物、市政道路和管線等環境的安全性存在較大問題。因此，需要設計一種簡單、可行，能夠實現對基坑圍護結構變形的有效監控的支護型式，滿足經濟、安全、便捷施工的要求。本發明就針對上述問題提出一種採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建設對周邊建(構)築物、市政道路管線等環境的影響。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在於，克服現有技術中基坑支護中存在的問題，提供一種採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，本發明的技術方案如下：

一種採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整機構，調整機構主要由螺栓、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，工作原理是通過調節小鋼管的長度來實現基坑壓力平衡。

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節小鋼管長度撐傳遞到鋼絞線上，再由鋼絞線通過調整機構自由移動，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。

所述的軸力保持系統由微機控制單元、液壓控制單元、閥控單元、油路管線以及信號線組成。

與現有的採用型鋼支撐技術比較，本發明的優勢在於:

1.每個杆件採用螺栓或銷連接，可以自由組合、自由分解、重複利用，同時大量減少了鋼支撐用量。

2.鋼絞線可以隨著鋼管撐的調整而調整，可以重複使用。

3.液壓油缸可放置在鋼管撐內也可在支撐結構平衡後拿出，這種自由變換的工作模式相比於傳統的人工固定無法調節的型鋼支撐提供了更大程度的抵抗基坑不穩風險的能力。

綜上所述，採用可伸縮預應力鋼支撐的基坑支護結構具有可控可調、控制周邊環境變形能力強、抵抗基坑不穩風險的能力強、節省剛才用量、降低造價等優勢。

附圖說明

附圖1是所述的可活動鋼管撐構造圖

附圖2是所述的基坑支護體系圖

附圖3是所述基坑支護結構平面圖

附圖4是所述的支撐體系的剪力圖

附圖5是所述的支撐體系的彎矩圖

附圖6是所述的支撐體系的位移圖

附圖7是所述的支撐體系的土體壓力圖

附圖8是所述的支撐體系的傳力圖

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

下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。本實施例以本發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，但本發明的保護範圍不限於下述的實施例。

一種採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並提供較大基坑內部施工作業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組成；在施工過程中將裝配式鋼管支撐13一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，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、2、3。整個鋼支撐結構由鋼立柱10和型鋼支撐11託住。

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通過調節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。