装配式平衡梁型钢支撑系统的制作方法

本发明涉及基坑的工程施工技术领域，尤其涉及一种装配式平衡梁型钢支撑系统。

背景技术：

基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。在工程施工中，当基坑为大型基坑，需要在基坑内部进行支撑，以保证地下结构施工及基坑周边环境的安全。目前，基坑内支撑工法主要包括混凝土支撑、传统钢支撑、鱼腹梁型钢支撑。

其中，混凝土支撑存在如下问题：(1)由于混凝土支撑拆除/建筑垃圾等造成的资源浪费；(2)由于混凝土支撑绑钢筋、架模板、浇筑养护、拆模、拆除，从而导致施工速度慢；(3)缺乏大跨度结构，混凝土支撑土方开挖空间有限，进而导致地下结构施工空间狭窄。

所述传统钢支撑存在如下问题：(1)由于传统钢支撑是非标准件现场进行焊接圆形截面，其工伤率高、安全度差；(2)地下结构施工空间狭窄。

所述鱼腹梁型钢支撑核心构件少，鱼腹梁跨度不大而且抗力分布不均衡，附加力多。同时，基坑的短边只能设置一跨鱼腹梁，且沿着基坑周边需要架设一圈立柱桩以及托梁。此外，需要整体支撑平面完成之后才开挖，浪费了主体结构的施工工期。

因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种装配式平衡梁型钢支撑系统，以克服现有技术中存在的不足。

为实现上述发明目的，本发明提供一种装配式平衡梁型钢支撑系统，其包括：锯形件、L形件、对称箱形件、锯形辅助件以及Z形连接件；

所述锯形件位于支撑系统中角撑位置和八字撑位置进行安装连接；所述L形件位于支撑系统中对撑位置进行安装连接；所述对称箱形件位于支撑系统中对撑位置、角撑位置以及八字撑位置进行安装连接；所述锯形辅助件辅助连接两个所述锯形件进行连接；所述Z形连接件位于支撑系统中对撑位置、角撑位置以及八字撑位置进行安装连接。

作为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统的改进，所述锯形件为第一锯形件结构和/或第二锯形件结构；

所述第一锯形件结构包括第一锯形件本体以及位于所述第一锯形件本体上的若干第一锯齿，所述第一锯形件本体为L形，其上开设有若干组第一螺栓孔，所述第一锯形件本体上还贯通设置有供钢绞线穿过的第一空腔；所述第二锯形件结构包括第二锯形件本体以及位于所述第二锯形件本体上的若干第二锯齿，所述第二锯形件本体为T形，其上开设有若干组第二螺栓孔，所述第二锯形件本体上还贯通设置有供钢绞线穿过的第二空腔。

作为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统的改进，所述L形件上开设有若干组第三螺栓孔，所述L形件上还贯通设置有供钢绞线穿过的第三空腔。

作为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统的改进，所述对称箱形件为轴对称结构，其上开设有若干组第四螺栓孔，所述对称箱形件上还贯通设置有供钢绞线穿过的第四空腔。

作为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统的改进，所述锯形辅助件包括第一辅助件、第二辅助件、第三辅助件、第四辅助件以及第五辅助件。

作为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统的改进，所述锯形件和对称箱形件形成第一标准跨度组合结构，其中，所述对称箱形件的两端分别设置有所述锯形件。

作为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统的改进，所述装配式平衡梁型钢支撑系统还包括钢绞线和锚具，所述钢绞线贯穿所述锯形件和对称箱形件的空腔，且所述钢绞线的两端通过锚具进行固定。

作为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统的改进，所述锯形件、L形件和对称箱形件形成第二标准跨度组合结构，其中，所述对称箱形件的一端设置有所述锯形件，所述对称箱形件的另一端设置有所述L形件。

作为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统的改进，所述装配式平衡梁型钢支撑系统还包括钢绞线和锚具，所述钢绞线贯穿所述锯形件、L形件和对称箱形件的空腔，且所述钢绞线的两端通过锚具进行固定。

作为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统的改进，四个所述锯形件以及若干所述对称箱形件形成对撑八字撑连接件，其中，两个所述锯形件形成第一T字形结构，另外两个所述锯形件形成第二T字形结构，所述第一T字形结构和第二T字形结构之间设置有若干纵向分布的所述对称箱形件，所述第一T字形结构和第二T字形结构的两侧分别设置有横向设置的所述对称箱形件。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统由若干标准件构成，其通过若干标准件的装配可以起到基坑内支撑的功能。本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统安装拆卸方便，由于安装拆卸方便，本发明具有标准件可回收、节能环保、显著提高施工速度、预留地下结构施工空间大、降低基坑内支撑成本的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中锯形件一具体实施方式的平面示意图；

图2为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中锯形件另一具体实施方式的平面示意图；

图3为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中L形件一具体实施方式的平面示意图；

图4为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中对称箱形件一具体实施方式的立体示意图；

图5为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中锯形辅助件一具体实施方式的立体示意图；

图6为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中Z形连接件应用于对称箱形件上时的平面示意图；

图7为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中第一标准跨度组合结构的平面示意图，其中，第一标准跨度组合结构无钢绞线；

图8为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中第二标准跨度组合结构的平面示意图，其中，第二标准跨度组合结构无钢绞线；

图9为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中第一标准跨度组合结构的平面示意图，其中，第一标准跨度组合结构有钢绞线；

图10为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中第二标准跨度组合结构的平面示意图，其中，第二标准跨度组合结构有钢绞线；

图11为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中对撑八字撑连接件的平面视图；

图12为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中带有钢绞线的大跨度组合结构，其具有一组八字撑结构；

图13为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中不带钢绞线的大跨度组合结构，其具有一组八字撑结构；

图14为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中带有钢绞线的大跨度组合结构，其具有两组八字撑结构；

图15为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中不带钢绞线的大跨度组合结构，其具有两组八字撑结构；

图16为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统在基坑中应用时的平面示意图；

图17为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统在基坑中应用时的平面示意图；

图18为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统在基坑中应用时的平面示意图；

图19为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统在基坑中应用时的平面示意图；

图20为本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统中支撑装配拆卸装置的平面示意图；

图21为图20中支撑装配拆卸装置应用时一具体实施方式的平面示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。

如图1～6所示，本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统包括：锯形件、L形件20、对称箱形件30、锯形辅助件40以及Z形连接件50。所述锯形件、L形件20、对称箱形件30、锯形辅助件40以及Z形连接件50形成本发明支撑系统的标准件。

如图1所示，所述锯形件位于支撑系统中角撑位置和八字撑位置进行安装连接。具体地，所述锯形件具有第一锯形件结构11和/或第二锯形件结构12。其中，所述第一锯形件结构11包括第一锯形件本体111以及位于所述第一锯形件本体上的若干第一锯齿112，所述第一锯形件本体111为L形，其上开设有若干组第一螺栓孔，通过所述若干组第一螺栓孔可实现与其它标准件以及辅助件连接。所述第一锯形件本体111上还贯通设置有供钢绞线穿过的第一空腔。

如图2所示，进一步地，所述第二锯形件结构12包括第二锯形件本体121以及位于所述第二锯形件本体121上的若干第二锯齿122，所述第二锯形件本体121为T形，其上开设有若干组第二螺栓孔，通过所述若干组第二螺栓孔可实现与其它标准件以及辅助件连接。所述第二锯形件本体121上还贯通设置有供钢绞线穿过的第二空腔。

如图3所示，所述L形件20位于支撑系统中对撑位置进行安装连接。所述L形件20与上述锯形件本体结构类似，区别在于所述L形件20上不设置锯齿结构。具体地，所述L形件20上开设有若干组第三螺栓孔，通过所述若干组第三螺栓孔可实现与其它标准件以及辅助件连接。所述L形件20上还贯通设置有供钢绞线穿过的第三空腔。

如图4所示，所述对称箱形件30位于对撑位置、角撑位置以及八字撑位置进行安装连接。具体地，所述对称箱形件30为轴对称结构，其上开设有若干组第四螺栓孔，通过所述若干组第四螺栓孔可实现与其它标准件以及辅助件连接。所述对称箱形件30上还贯通设置有供钢绞线穿过的第四空腔。

如图5、6所示，所述锯形辅助件40用于辅助两个所述锯形件进行连接。具体地，所述锯形辅助件40包括第一辅助件41、第二辅助件42、第三辅助件43、第四辅助件44以及第五辅助件45。所述Z形连接件50位于对撑位置、角撑位置以及八字撑位置进行安装连接。所述Z形连接件50用于安装在对称箱形件30上，以提高其强度。进行安装连接时，各Z形连接件50首尾依次连接。此时，任一Z形连接件50与其两侧相邻的Z形连接件50形成Z字形结构。

如图7、8所示，基于如上所述的各标准件，所述锯形件和对称箱形件30可以形成第一标准跨度组合结构60，其中，所述对称箱形件30的两端分别设置有所述锯形件11。此外，所述锯形件11、L形件20和对称箱形件30可以形成第二标准跨度组合结构70，其中，所述对称箱形件30的一端设置有所述锯形件11，所述对称箱形件30的另一端设置有所述L形件20。所述标准跨度组合结构标准跨度可以为6米或12米，基于所述标准跨度组合结构可以装配为更大跨度的结构形式。

如图9、10所示，进一步地，所述装配式平衡梁型钢支撑系统还包括钢绞线和锚具，在所述第一标准跨度组合结构60中，钢绞线61贯穿所述锯形件和对称箱形件30的空腔，且所述钢绞61线的两端通过锚具62进行固定。在所述第二标准跨度组合结构70中，钢绞线71贯穿所述锯形件、L形件20和对称箱形件30的空腔，且所述钢绞线71的两端通过锚具72进行固定。

如图11所示，四个所述锯形件11以及若干所述对称箱形件30形成对撑八字撑连接件80，其用于与对撑以及多组八字撑连接。其中，两个所述锯形件11形成第一T字形结构，另外两个所述锯形件11形成第二T字形结构。所述第一T字形结构和第二T字形结构之间设置有若干纵向分布的所述对称箱形件30，所述第一T字形结构和第二T字形结构的两侧分别设置有横向设置的所述对称箱形件30。

如图12、13、14、15所示，所述标准跨度组合结构以及对撑八字撑连接件可以装配为更大跨度结构。此时，多组八字撑大跨度结构的跨度一般为30m-60m，还可以通过增加八字撑组数增加跨度。此外，在土压力大的时候可以采取带有钢绞线的标准跨度；在土压力小的时候可以采取不带钢绞线的标准跨度。其中，图12为带有钢绞线的大跨度组合结构，其具有一组八字撑结构。图13为不带钢绞线的大跨度组合结构，其具有一组八字撑结构。图14为带有钢绞线的大跨度组合结构，其具有两组八字撑结构。图15为不带钢绞线的大跨度组合结构，其具有两组八字撑结构。此外，需要说明的是，图14所示带有钢绞线的大跨度组合结构，可根据需要设置4-5组八字撑结构，4-5组八字撑结构对称分布。

下面结合实例，对本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统在基坑中的应用进行具体说明。

如图16、17所示，可在基坑的四角位置设置有由锯形件和对称箱形件形成的角撑结构1，在基坑的内部设置有由L形件、对称箱形件以及八字撑连接件形成的对撑结构2。图16中，所述对撑结构的两端分别由一组八字撑结构3进行支撑固定。图17中，所述对撑结构的两端分别由两组八字撑结构3进行支撑固定。此外，可在角撑结构1和对撑结构2上设置若干Z形连接件，以增加所述角撑结构1和对撑结构2的强度。

如图18、19所示，当对本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统应用于地铁基坑中时，可在基坑的四角位置设置有由锯形件和对称箱形件形成的角撑结构1，在基坑的内部设置有由L形件、对称箱形件以及八字撑连接件形成的对撑结构2。图18中，所述对撑结构2的两端分别由一组八字撑结构3进行支撑固定。图19中，可在基坑内部的任一对撑位置设置两组对撑结构2。此外，可在角撑结构1和对撑结构2上设置若干Z形连接件，以增加所述角撑结构1和对撑结构2的强度。

如图20所示，为了各标准件的连接安装，本发明的装配式平衡梁型支撑系统还包括支撑装配拆卸装置90。所述支撑装配拆卸装置90能够在装配支撑时顶举消除装配误差空隙的功能，在拆卸时收缩提供拆卸的空隙。

具体地，任一支撑装配位置处，所述支撑装配拆卸装置90包括：横梁件91、L形托件92、螺纹千斤顶件93。其中，所述横梁件91为两个，两个横梁件91相对平行设置，所述L形托件92和螺纹千斤顶件93位于两个横梁件91之间。所述螺纹千斤顶件93的数量为若干个，任一螺纹千斤顶件93的两端分别设置有起到连接功能的带有螺栓孔的钢板。从而，任一螺纹千斤顶件93一端的钢板与一侧的横梁件91相连接，另一端的钢板通过所述L形托件92与另一侧的横梁件91相连接。如此，当装配和拆卸时，可通过控制各螺纹千斤顶件93在装配支撑时顶举消除装配时产生的误差空隙，在拆卸时收缩提供拆卸的空隙。

如图21所示，所述支撑装配拆卸装置90具体应用时，在一具体实施方式中，所述支撑装配拆卸装置90的一侧为若干支撑结构94，另一侧为对撑角撑连接件95。

综上所述，本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统由若干标准件构成，其通过若干标准件的装配可以起到基坑内支撑的功能。本发明的装配式平衡梁型钢支撑系统安装拆卸方便，由于安装拆卸方便，本发明具有标准件可回收、节能环保、显著提高施工速度、预留地下结构施工空间大、降低基坑内支撑成本的优点。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。