一种千斤顶顶撑法张弦梁式支撑结构的制作方法

本实用新型涉及钢结构技术领域，具体地指一种千斤顶顶撑法张弦梁式支撑结构。

背景技术：

张弦梁，是由上弦的刚性构件(beam)和高强度的张拉索/杆(string)，再通过若干个撑杆(strut)连接而组成的刚柔混合结构，利用形变和预张力抵抗外部荷载。而在建筑领域，为了解决大型深基坑的围护支护或挡土支档结构中钢围檩跨中变形较大、水平距离支护短等问题，常规方法是增大钢梁尺寸、增设跨中横撑、斜角撑或锚杆等，但又会出现占用较大内侧空间、耗费钢材等问题，且设锚杆对于水中围堰的适用性较差。

针对以上问题，有人提出了类似于张弦梁的围檩或支撑系统，例如专利号为“cn201310078649.0”的名为“基坑支护用预应力梁”的中国发明专利，该专利保护的预应力梁包括一个紧贴围檩的下弦梁，下弦梁上设置有腹杆，腹杆伸向基坑内侧，腹杆顶部设置有钢绞线，钢绞线的两端与下弦梁的两端连接，钢绞线与下弦梁形成一个闭合的结构；下弦梁的两端设置有用于张拉钢绞线的张拉装置；下弦梁为h型钢或h型钢与钢筋混凝土组合梁；腹杆为h型钢或h型钢与钢筋混凝土组合梁；腹杆顶部设置使钢绞线滑动过渡的滑动槽，滑动槽呈弯曲的弧形，钢绞线穿过滑动槽，在竖直方向上，滑动槽分为多层，层与层之间设置有隔板；腹杆腰部设置有连接杆，连接杆将腹杆相互连接；预应力梁连接有竖向的立柱。通过张拉钢绞线实现对预应力梁的刚度进行调整，该发明的基坑支护用预应力梁具有刚度大、跨度大、变形小、施工方便、可回收重复使用等优点，达到了缩短工期、降低工程造价的目的。

但该发明涉及的预应力结构仍然存在一些缺陷：

1、空间狭窄，可容穿越的钢绞线数量有限，导致所能提高的平衡力有限，导致张弦梁(或鱼腹梁)的最大跨度不大；

2、当采用多根钢绞线时，对于其端头的张拉和锚固设置较为复杂，不便于施工；

3、钢绞线对拐角处的弯曲半径有一定要求，故现有技术一般将多个对撑进行组合，使钢绞线的线型为平顺的曲线，以满足钢绞线线形要求，但这样增加了该结构的复杂性和自重，不利于施工，且悬臂状态下的结构存在向下倾覆的风险；

4、钢绞线张拉时，与拐角处多以相互摩擦方式发生相对位移，增加了钢绞线断丝的风险。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是要解决上述背景技术提到的技术问题，提供一种千斤顶顶撑法张弦梁式支撑结构。

本实用新型的技术方案为：一种千斤顶顶撑法张弦梁式支撑结构，包括支撑主梁，其特征在于：所述支撑主梁的侧部设置有多组沿支撑主梁长度方向间隔布置的顶撑结构；所述顶撑结构为一端固定在支撑主梁侧部、另一端可沿垂直支撑主梁长度方向伸缩的悬挑结构，所述顶撑结构远离支撑主梁的一端连接有张拉索；所述张拉索沿支撑主梁长度方向布置，两端分别固定在支撑主梁侧部，且索体连接于顶撑结构远离支撑主梁一端并通过顶撑结构实现张拉锁紧或是松弛。

进一步的所述顶撑结构包括垂直支撑主梁长度方向布置的千斤顶；所述千斤顶的壳体固定在支撑主梁的侧部，顶推端设置有顶撑内筒；所述钢绞线连接于顶撑内筒远离支撑主梁的一端。

进一步的还包括顶撑外筒；所述顶撑外筒为固定在支撑主梁侧部的筒状结构；所述千斤顶位于顶撑外筒内部；所述顶撑内筒可沿垂直支撑主梁长度方向移动地套设于顶撑外筒内。

进一步的相邻两组顶撑结构之间设置有用于连接两组顶撑结构的加固结构。

进一步的所述加固结构包括设置于相邻两个顶撑外筒之间的顶撑平联；所述顶撑平联为两端分别固定在两个顶撑外筒上的横梁结构。

进一步的所述加固结构还包括设置于相邻两个顶撑内筒之间的顶撑横筒；所述顶撑横筒为两端分别固定在两个顶撑内筒上的筒状结构。

进一步的所述加固结构还包括设置于顶撑外筒下端的牛腿；所述牛腿为沿竖向倾斜布置的斜撑式结构，相邻两组顶撑外筒的两根牛腿之间设置有牛腿平联；所述牛腿平联沿支撑主梁长度方向布置，两端分别固定在相邻两根牛腿上。

进一步的所述顶撑内筒远离支撑主梁的一端设置有顶撑滑轮；所述顶撑滑轮通过沿竖向布置的插销连接于顶撑内筒；所述张拉索缠绕在顶撑滑轮上与顶撑滑轮滑动连接。

进一步的所述张拉索一端固定在支撑主梁的侧部，另一端设置有在张拉索伸缩移动时避免张拉索与支撑主梁产生刚性摩擦的滑移结构。

进一步的所述滑移结构包括通过插销固定在支撑主梁侧部的主梁滑轮；所述张拉索另一端缠绕在主梁滑轮上与主梁滑轮滑动连接。

本实用新型的优点有：1、通过在支撑主梁的横向侧部设置多组顶撑结构，利用顶撑结构对张拉索进行张拉，增大了支撑主梁的水平知乎距离，避免了在跨中设置横撑，节省了材料，且顶撑结构使整个预应力梁的张拉施工难度得到了大幅度降低，张拉效果好，受力明确；

2、通过千斤顶作为顶撑结构，材料易得，使用成本极为低廉，有利于进行大范围的推广使用，降低了施工难度；

3、通过设置顶撑外筒和顶撑内筒的滑移式结构，能够对顶撑张拉起到良好的导向作用，避免了顶撑作用力传导的精确性，避免出现因为张拉偏移导致的垮塌问题；

4、通过在相邻顶撑结构之间设置加固结构，能够有效提高整个顶撑结构的稳定性，保证施工过程中结构整体的稳定性和安全性，使用的顶撑平联、顶撑横筒、牛腿和牛腿平联，保持了所有顶撑结构的整体性；

5、通过在顶撑内筒的悬挑端设置顶撑滑轮，能够避免张拉索与顶撑内筒之间产生刚性摩擦，提高了施工的安全性，减小了因为张拉摩擦受损的风险；

6、通过在张拉索一端设置主梁滑轮，能够避免张拉索在张拉过程中因为与支撑主梁产生刚性摩擦的损失问题，提高了施工的安全性和稳定性。

本实用新型结构简单，安装操作施工极为方便，且使用的材料也价廉易得，大幅度提高了施工效率和适用范围，具有极大的推广价值。

附图说明

图1：本实用新型的俯视图；

图2：本实用新型的主视图；

图3：本实用新型的侧视图；

其中：1—支撑主梁；2—张拉索；3—千斤顶；4—顶撑内筒；5—顶撑外筒；6—顶撑平联；7—顶撑横筒；8—牛腿；9—牛腿平联；10—顶撑滑轮；11—主梁滑轮。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1～3所示，本实施例的支撑结构包括支撑主梁1，支撑主梁1是沿水平横向布置的横梁结构，支撑主梁1的横向侧部设置有张拉索2，张拉索2一端固定在支撑主梁1的侧部，另一端设置有在张拉索2伸缩移动时避免张拉索2与支撑主梁1产生刚性摩擦的滑移结构。如图1～2所示，滑移结构包括通过插销固定在支撑主梁1侧部的主梁滑轮11，张拉索2另一端缠绕在主梁滑轮11上与主梁滑轮11滑动连接。主梁滑轮11能够避免张拉索2在张拉过程中，由于张拉索2的移动与支撑主梁1产生的刚性磨损问题，提高了整个结构的安全性。

本实施例在张拉索2与支撑主梁1之间设置有多组沿支撑主梁1长度方向间隔布置的顶撑结构，如图1～3所示，本实施例的顶撑结构为一端固定在支撑主梁1侧部、另一端可沿垂直支撑主梁1长度方向伸缩的悬挑结构。顶撑结构包括固定在支撑主梁1侧部的顶撑外筒5，顶撑外筒5为两端开口的筒状结构，一端固定在支撑主梁1侧部，另一端沿垂直支撑主梁1的长度方向布置，顶撑外筒5内设置有千斤顶3，千斤顶3的壳体固定在支撑主梁1的侧部，顶推端设置有顶撑内筒4。顶撑内筒4可沿垂直支撑主梁1长度方向移动地套设于顶撑外筒5内，顶撑外筒5起到对顶撑内筒4的导向作用，通过驱动千斤顶3实现顶撑内筒5的移动，从而对张拉索2进行张拉。

顶撑内筒4远离支撑主梁1的一端设置有顶撑滑轮10，顶撑滑轮10通过沿竖向布置的插销连接于顶撑内筒4，张拉索2缠绕在顶撑滑轮10上与顶撑滑轮10滑动连接。使用过程中，通过驱动千斤顶3对顶撑内筒4进行顶升，顶撑内筒4对张拉索2进行张拉，实现对张拉索2的张拉锁紧或是松弛，整个张拉过程极为简单、方便。

为了提高整个结构的稳定性和安全性，本实施例在相邻两组顶撑结构之间设置有用于连接两组顶撑结构的加固结构。如图1～3所示，本实施例的加固结构包括三种：

第一种加固结构包括设置于相邻两个顶撑外筒5之间的顶撑平联6，顶撑平联6为两端分别固定在两个顶撑外筒5上的横梁结构。

第二种加固结构包括设置于相邻两个顶撑内筒4之间的顶撑横筒7，顶撑横筒7为两端分别固定在两个顶撑内筒4上的筒状结构。

第三种加固结构包括设置于顶撑外筒5下端的牛腿8，牛腿8为沿竖向倾斜布置的斜撑式结构，相邻两组顶撑外筒5的两根牛腿8之间设置有牛腿平联9，牛腿平联9沿支撑主梁1长度方向布置，两端分别固定在相邻两根牛腿8上。

实际施工时：1、在加工场提前完成支撑主梁1，并将顶撑结构(包括顶撑外筒5、顶撑内筒4、销轴、顶撑滑轮10、顶撑横筒7、顶撑平联6)进行连接组装，然后将顶撑结构通过顶撑外筒5端部与支撑主梁1进行连接；

2、将支撑主梁1与顶撑结构共同安装至支护结构上，并使用牛腿8进行加固，采用牛腿平联9增加稳定性；

3、安装反力座系统，先将连接钢板按照设计位置及要求安装至支撑主梁1上，然后安装销轴和主梁滑轮11；

4、进行张拉索2安装，先将张拉索2按照设计好的长度和路线进行安装，然后进行固定；

5、最后安装千斤顶3，设置于千斤顶基座处，并初步调节千斤顶3行程，使千斤顶3与支撑主梁1、顶撑内筒4同时接触。

6、使用阶段，通过控制千斤顶3的油泵压力调节顶进伸长量，使得顶撑内筒4活动，从而使得张拉索2伸长，待顶撑到位后，使用垫板设置于顶撑内筒4端部和支撑主梁1之间，实现受力转换，取出千斤顶3，整个结构进入工作状态；

7、拆除时再放回千斤顶3进行受力转换，逐渐使张拉索2进入松弛状态后，再拆除其他结构。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。