基坑斜杆型钢支撑体系的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种基坑斜杆型钢支撑体系，旨在提供一种能够对基坑进行预加压，可靠的承受来自基坑外侧的土压力，从而有效控制基坑位移的基坑斜杆型钢支撑体系。它包括设置在建筑底板上的支撑牛腿及设置在基坑侧面与支撑牛腿之间的型钢斜坡支撑梁，所述型钢斜坡支撑梁的下端抵靠在支撑牛腿上，上端与基坑侧面之间设有对撑式应力预留件；该对撑式应力预留件包括两个可相互撑开的支撑部件，且其中一支撑部件与型钢斜坡支撑梁的上端相连接，另一支撑部件抵靠在基坑侧面上。
【专利说明】
基坑斜杆型钢支撑体系
技术领域
[0001]本发明涉及建筑基坑围护领域，具体涉及一种基坑斜杆型钢支撑体系。
【背景技术】
[0002]为了保证地下结构及基坑周边环境的安全，需要在基坑侧壁及周围采用支撑、加固等保护措施。在建筑支撑中，当基坑支撑宽度在100米以内或略大于100米时，常规施工是用型钢或钢筋混凝土水平支撑;但当基坑宽度较大时(例如大于150米)，通常采用斜坡支撑。
[0003]目前基坑的斜坡支撑结构通常采用型钢斜坡撑梁进行支撑，型钢斜坡撑梁的一端抵靠在基坑底板上或地下室底板上，另一端抵靠在基坑侧面上。目前基坑的斜坡支撑结构只是简单通过型钢斜坡撑梁进行支撑，型钢斜坡撑梁只能够被动的承受来自基坑外侧的土压力，难以有效控制基坑位移，容易产生基坑位移增大等问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种能够对基坑进行预加压，可靠的承受来自基坑外侧的土压力，从而有效控制基坑位移的基坑斜杆型钢支撑体系。
[0005]本发明的技术方案是:
一种基坑斜杆型钢支撑体系，包括设置在建筑底板上的支撑牛腿及设置在基坑侧面与支撑牛腿之间的型钢斜坡支撑梁，所述型钢斜坡支撑梁的下端抵靠在支撑牛腿上，上端与基坑侧面之间设有对撑式应力预留件;该对撑式应力预留件包括两个可相互撑开的支撑部件，且其中一支撑部件与型钢斜坡支撑梁的上端相连接，另一支撑部件抵靠在基坑侧面上。
[0006]本方案的基坑斜杆型钢支撑体系具有对撑式应力预留件，因而可以通过千斤顶对基坑施加预压力，可靠的承受来自基坑外侧的土压力，从而有效控制基坑位移。
[0007]作为优选，对撑式应力预留件的两支撑部件之间设有自适应伸缩支撑机构，所述自适应伸缩支撑机构包括沿型钢斜坡支撑梁长度方向延伸的导向缸体、可滑动设置在导向缸体内的滑动体、与滑动体相连接的支撑杆及设置在支撑杆端部的支撑端板。所述导向缸体的一端与靠近型钢斜坡支撑梁的支撑部件相连接，另一端设有密封端盖，密封端盖的中部设有与导向缸体同轴的端盖通孔，所述支撑杆为与导向缸体同轴的圆柱杆，支撑杆穿过端盖通孔，端盖通孔的内侧面设有与支撑杆相配合的端盖密封圈；所述支撑端板位于导向缸体外侧，且支撑端板与靠近基坑侧面的支撑部件相连接;所述导向缸体的内腔由同轴设置的圆柱形腔体及圆锥形腔体构成，且圆柱形腔体靠近型钢斜坡支撑梁，圆锥形腔体靠近密封端盖，圆锥形腔体的横截面积由型钢斜坡支撑梁往密封端盖方向逐渐增大;所述滑动体包括设置在圆柱形腔体内的第一活塞体、设置在圆锥形腔体内的支撑体及连接第一活塞体与支撑体的连接杆，所述支撑杆与支撑体相连接，所述支撑体内设有与导向缸体同轴的柱状内腔，支撑体外侧面上设有若干沿导向缸体周向均布的导向孔，导向孔沿导向缸体径向延伸，且导向孔与柱状内腔相连通，所述柱状内腔内设有第二活塞体，第二活塞体的端面上设有与第二活塞体同轴的导向锥，所述导向锥、导向孔及支撑杆位于第二活塞体的同一侧，所述导向孔内设有支撑滑块，支撑滑块与导向孔滑动密封连接，支撑滑块的一端伸入柱状内腔并靠近导向锥外侧面或抵靠在导向锥外侧面上，另一端伸入圆锥形腔体内，朝向第一活塞体的支撑体的端面上设有与柱状内腔相通的平衡通孔，且平衡通孔内设有单向阀；所述支撑杆内设有沿导向缸体轴向延伸的轴向排气孔，轴向排气孔的一端往支撑体方向延伸并与柱状内腔相连通，支撑杆外侧面上设有与轴向排气孔相通的外排气孔，且外排气孔位于导向缸体的外侧，所述导向缸体外侧面上设有与导向缸体的内腔相连通的导流通孔，所述导流通孔及支撑体位于第一活塞体的同一侧，导流通孔的外端口上设有溢流阀。
[0008]本方案结构可以使千斤顶对基坑施加的预加压，在千斤顶撤离后预加压可以自动、完整、可靠的保留在基坑斜杆型钢支撑体系上对基坑进行支撑，从而有效控制基坑位移。
[0009]作为优选，圆柱形腔体的内侧面上设有环形限位块，所述第一活塞体与型钢斜坡支撑梁位于环形限位块的相对两侧;连接杆内设有沿导向缸体轴向延伸的排液孔，所述排液孔的一端往支撑体方向延伸并与柱状内腔相连通，另一端往第一活塞体方向延伸并贯穿第一活塞体，且与第一活塞体的端面相连通的排液孔的端口上设有第一开关阀门。
[0010]作为优选，导向缸体的外侧面上设有油箱，所述导流通孔的外端口上设有三通接头，三通接头的一端与导流通孔的外端口相连接，三通接头的另一端与油箱之间通过第一油管相连接，三通接头的第三端与油箱之间通过第二油管相连接，所述溢流阀设置在第一油管上，第一油管上还设有第二开关阀门，所述第二油管上设有第三开关阀门。
[0011]作为优选，导向缸体外侧面上设有与导向缸体的内腔相连通的操作口，且操作口位于第一活塞体与型钢斜坡支撑梁之间。
[0012]作为优选，伸入圆锥形腔体内的支撑滑块端部的端面为与圆锥形腔体内侧面相配合的外弧面，伸入柱状内腔内的支撑滑块端部的端面为与导向锥外侧面相配合的内弧面。
[0013]作为优选，支撑体呈圆台形，支撑体与第一活塞体同轴。
[0014]作为优选，型钢斜坡支撑梁包括至少两根并排设置的H型钢。
[0015]作为优选，各型钢内支撑梁之间通过若干加强连接板相连接，且加强连接板与型钢内支撑梁相垂直。
[0016]本发明的有益效果是:能够对基坑进行预加压，可靠的承受来自基坑外侧的土压力，从而有效控制基坑位移。
【附图说明】
[0017]图1是本发明的实施例1的基坑斜杆型钢支撑体系的一种结构示意图。
[0018]图2是本发明的实施例1的型钢斜坡支撑梁的俯视图。
[0019]图3是本发明的实施例2的型钢斜坡支撑梁的俯视图。
[0020]图4是图3中A处的局部放大图。
[0021]图5是图4中B处的局部放大图。
[0022]图中:型钢斜坡支撑梁I，加强连接板11，对撑式应力预留件la，支撑部件Ial，限位支撑块la2;自适应伸缩支撑机构2，导向缸体21，滑动体22、第一活塞体22a、连接杆22b、支撑体22c，密封端盖23，支撑杆24，支撑端板25，外排气孔26，轴向排气孔27，圆锥形腔体28，柱状内腔29，支撑滑块210，导向锥211，第二活塞体212，单向阀213，圆柱形腔体214，排液孔215，环形限位块216，操作口 217，第一开关阀门218，第一油管219，溢流阀220，第二开关阀门221，导流通孔222，三通接头223，第三开关阀门224，第二油管225，平衡通孔226，限位挡块227，单向阀限位螺套228;建筑底板3;支撑牛腿4;基坑支撑座5。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图与【具体实施方式】对本发明作进一步详细描述:
实施例1:如图1、图2所示，一种基坑斜杆型钢支撑体系包括设置在基坑侧面上的基坑支撑座5、包括设置在建筑底板3上的支撑牛腿4及设置在基坑侧面与支撑牛腿之间的型钢斜坡支撑梁I。基坑支撑座由型钢构成。支撑牛腿由钢筋混凝土构成。型钢斜坡支撑梁包括三根并排设置的H型钢。各型钢内支撑梁之间通过若干加强连接板11相连接，且加强连接板与型钢内支撑梁相垂直。
[0024]型钢斜坡支撑梁的下端抵靠在支撑牛腿上，上端与基坑侧面之间设有对撑式应力预留件la。对撑式应力预留件包括两个可相互撑开的支撑部件Ial，设置在两支撑部件之间的限位支撑块la2，且该限位支撑块在两支撑部件之间形成预留空腔。支撑部件由H型钢构成，且构成支撑部件的H型钢的两翼缘板及腹板之间并排的设有若干肋板。限位支撑块由H型钢构成，限位支撑块与支撑部件通过螺栓连接。两支撑部件中的一支撑部件与型钢斜坡支撑梁的上端相连接，另一支撑部件抵靠在基坑侧面的上基坑支撑座上。
[0025]本实施例的基坑斜杆型钢支撑体系的实际施工应用如下:
第一，将千斤顶置于两支撑部件之间形成预留空腔;接着，千斤顶将两支撑部件撑开。
[0026]第二，在限位支撑块与支撑部件之间插入钢垫片，填补限位支撑块与支撑部件之间的间隙，使型钢斜坡支撑梁对撑在基坑支撑座与支撑牛腿之间，从而将千斤顶对基坑施加的预压力保留在基坑斜杆型钢支撑体系上，使基坑斜杆型钢支撑体系能够可靠的承受来自基坑外侧的土压力，从而有效控制基坑位移;最后，千斤顶卸载，并拆除千斤顶。
[0027]实施例2:本实施例的其余结构参照实施例1，其不同之处在于:
如图3、图4所示，对撑式应力预留件的两支撑部件之间设有自适应伸缩支撑机构2。自适应伸缩支撑机构包括沿型钢斜坡支撑梁长度方向延伸的导向缸体21、可滑动设置在导向缸体内的滑动体22、与滑动体相连接的支撑杆24及设置在支撑杆端部的支撑端板25 ο导向缸体的一端与靠近型钢斜坡支撑梁的支撑部件相连接，另一端设有密封端盖23。密封端盖的中部设有与导向缸体同轴的端盖通孔。支撑杆为与导向缸体同轴的圆柱杆。支撑杆穿过端盖通孔。端盖通孔的内侧面设有与支撑杆相配合的端盖密封圈。支撑端板位于导向缸体外侧。支撑端板与支撑杆相垂直。支撑端板与靠近基坑侧面的支撑部件相连接。
[0028]导向缸体的内腔由同轴设置的圆柱形腔体214及圆锥形腔体28构成，且圆柱形腔体靠近型钢斜坡支撑梁，圆锥形腔体靠近密封端盖。圆锥形腔体的横截面积由型钢斜坡支撑梁往密封端盖方向逐渐增大。
[0029]滑动体包括设置在圆柱形腔体内的第一活塞体22a、设置在圆锥形腔体内的支撑体22c及连接第一活塞体与支撑体的连接杆22b。第一活塞体与密封端盖之间的导向缸体的内腔充满油液。支撑体呈圆台形，支撑体的横截面由型钢斜坡支撑梁往密封端盖方向逐渐增大。支撑体的斜度与圆锥形腔体的斜度相同。支撑体与第一活塞体同轴。支撑杆与支撑体相连接。圆柱形腔体的内侧面上设有环形限位块216。第一活塞体与型钢斜坡支撑梁位于环形限位块的相对两侧。导向缸体外侧面上设有与导向缸体的内腔相连通的操作口 217。操作口位于第一活塞体与型钢斜坡支撑梁之间。操作口与第一活塞体位于环形限位块相对两侧。
[0030]支撑体内设有与导向缸体同轴的柱状内腔29。支撑体外侧面上设有若干沿导向缸体周向均布的导向孔。导向孔沿导向缸体径向延伸，且导向孔与柱状内腔相连通。导向孔内设有支撑滑块210。支撑滑块与导向孔滑动密封连接，具体说是，支撑滑块外侧面上设有与导向孔相配合的环形密封圈。柱状内腔内设有第二活塞体212。第二活塞体的端面上设有与第二活塞体同轴的导向锥211。导向锥、导向孔及支撑杆位于第二活塞体的同一侧。支撑滑块的一端伸入柱状内腔并靠近导向锥外侧面或抵靠在导向锥外侧面上，另一端伸入圆锥形腔体内。伸入圆锥形腔体内的支撑滑块端部的端面为与圆锥形腔体内侧面相配合的外弧面。伸入柱状内腔内的支撑滑块端部的端面为与导向锥外侧面相配合的内弧面。
[0031]如图4、图5所示，朝向第一活塞体的支撑体的端面上设有与柱状内腔相通的平衡通孔226，且平衡通孔内设有单向阀213。单向阀允许导向缸体的内腔内的液体进入柱状内腔内。平衡通孔的内侧面设有限位挡块227，平衡通孔的外端口设有单向阀限位螺套228。单向阀限位螺套与平衡通孔之间通过螺纹连接。单向阀位于限位挡块与单向阀限位螺套之间。
[0032 ]如图4所示，支撑杆内设有沿导向缸体轴向延伸的轴向排气孔27 ο轴向排气孔的一端往支撑体方向延伸并与柱状内腔相连通。支撑杆外侧面上设有与轴向排气孔相通的外排气孔26，且外排气孔位于导向缸体的外侧。
[0033]导向缸体外侧面上设有与导向缸体的内腔相连通的导流通孔222，本实施例中的导流通孔与圆柱形腔体相连通，且导流通孔靠近圆锥形腔体。导流通孔及支撑体位于第一活塞体的同一侧。导向缸体的外侧面上设有油箱。导流通孔的外端口上设有三通接头223。三通接头的一端与导流通孔的外端口相连接。三通接头的另一端与油箱之间通过第一油管219相连接。三通接头的第三端与油箱之间通过第二油管225相连接。导流通孔的外端口上设有溢流阀，本实施例的溢流阀2 2 O设置在第一油管上。第一油管上还设有第二开关阀门221。第二油管上设有第三开关阀门224。
[0034]连接杆内设有沿导向缸体轴向延伸的排液孔215ο排液孔的一端往支撑体方向延伸并与柱状内腔相连通，另一端往第一活塞体方向延伸并贯穿第一活塞体，且与第一活塞体的端面相连通的排液孔的端口上设有第一开关阀门218。
[0035]本实施例的基坑斜杆型钢支撑体系的实际施工应用如下:
第一，如图4所示，将千斤顶置于两支撑部件之间形成预留空腔;关闭第三开关阀门及第一开关阀门，开启第二开关阀门；接着，液压千斤顶增压，将两支撑部件撑开;在这个过程中支撑端板将通过支撑杆、支撑体及连接杆带动第一活塞体往基坑支撑座推移，使第一活塞体与密封端盖之间的导向缸体的油压增大；
当油压大于溢流阀的设定压力值时，第一活塞体与密封端盖之间的油液将通过导流通孔及第一油管回流到油箱，从而使支撑端板、支撑杆、支撑体、连接杆及第一活塞体逐渐往基坑支撑座推移，直至支撑端板顶靠在基坑支撑座上，通过千斤顶对基坑围檩施加预压力；如图4、图5所示，在支撑端板、支撑杆、支撑体、连接杆及第一活塞体逐渐往基坑支撑座推移的过程中，第一活塞体与密封端盖之间的油液还将通过平衡通孔及单向阀逐渐进入第二活塞体与平衡通孔之间的柱状内腔内，进而使第二活塞体往基坑支撑座推移;而在第二活塞体往基坑支撑座推移的过程中将带动支撑滑块逐渐往外移动(即带动支撑滑块逐渐往圆锥形腔体内侧面移动)并抵靠在往圆锥形腔体内侧面上。
[0036]第三，千斤顶卸载，并拆除千斤顶。由于此时支撑滑块抵靠在往圆锥形腔体内侧面上，且柱状内腔内的油液无法通过单向阀流出，保证支撑滑块抵不会回退;从而在千斤顶卸载后，将千斤顶对基坑施加的预压力自动、完整、可靠的保留在基坑斜杆型钢支撑体系上，使基坑斜杆型钢支撑体系能够可靠的承受来自基坑外侧的土压力，从而有效控制基坑位移；而不需要在密封端盖与支撑端板之间放置钢垫块或钢垫块及垫片，且钢垫块或钢垫块及垫片往往会因存在间隙而无法完整、可靠的将预加压保留在基坑斜杆型钢支撑体系上。
[0037]拆除千斤顶后操作者可以选择在限位支撑块与支撑部件之间插入钢垫片，填补限位支撑块与支撑部件之间的间隙；也可以选择不在限位支撑块与支撑部件之间插入钢垫片。
[0038]第四，在拆卸基坑斜杆型钢支撑体系时，只需要开启第三开关阀门及第一开关阀门，使柱状内腔内的油液通过排液孔及第一开关阀门排出，使支撑滑块往支撑体内收缩，从而使两支撑部件靠拢，进而将基坑斜杆型钢支撑体系拆卸。
【主权项】
1.一种基坑斜杆型钢支撑体系，包括设置在建筑底板上的支撑牛腿及设置在基坑侧面与支撑牛腿之间的型钢斜坡支撑梁，其特征是，所述型钢斜坡支撑梁的下端抵靠在支撑牛腿上，上端与基坑侧面之间设有对撑式应力预留件;该对撑式应力预留件包括两个可相互撑开的支撑部件，且其中一支撑部件与型钢斜坡支撑梁的上端相连接，另一支撑部件抵靠在基坑侧面上。2.根据权利要求1所述的基坑斜杆型钢支撑体系，其特征是，所述对撑式应力预留件的两支撑部件之间设有自适应伸缩支撑机构，所述自适应伸缩支撑机构包括沿型钢斜坡支撑梁长度方向延伸的导向缸体、可滑动设置在导向缸体内的滑动体、与滑动体相连接的支撑杆及设置在支撑杆端部的支撑端板。3.根据权利要求2所述的基坑斜杆型钢支撑体系，其特征是，所述导向缸体的一端与靠近型钢斜坡支撑梁的支撑部件相连接，另一端设有密封端盖，密封端盖的中部设有与导向缸体同轴的端盖通孔，所述支撑杆为与导向缸体同轴的圆柱杆，支撑杆穿过端盖通孔，端盖通孔的内侧面设有与支撑杆相配合的端盖密封圈；所述支撑端板位于导向缸体外侧，且支撑端板与靠近基坑侧面的支撑部件相连接； 所述导向缸体的内腔由同轴设置的圆柱形腔体及圆锥形腔体构成，且圆柱形腔体靠近型钢斜坡支撑梁，圆锥形腔体靠近密封端盖，圆锥形腔体的横截面积由型钢斜坡支撑梁往密封端盖方向逐渐增大； 所述滑动体包括设置在圆柱形腔体内的第一活塞体、设置在圆锥形腔体内的支撑体及连接第一活塞体与支撑体的连接杆，所述支撑杆与支撑体相连接，所述支撑体内设有与导向缸体同轴的柱状内腔，支撑体外侧面上设有若干沿导向缸体周向均布的导向孔，导向孔沿导向缸体径向延伸，且导向孔与柱状内腔相连通， 所述柱状内腔内设有第二活塞体，第二活塞体的端面上设有与第二活塞体同轴的导向锥，所述导向锥、导向孔及支撑杆位于第二活塞体的同一侧，所述导向孔内设有支撑滑块，支撑滑块与导向孔滑动密封连接，支撑滑块的一端伸入柱状内腔并靠近导向锥外侧面或抵靠在导向锥外侧面上，另一端伸入圆锥形腔体内， 朝向第一活塞体的支撑体的端面上设有与柱状内腔相通的平衡通孔，且平衡通孔内设有单向阀；所述支撑杆内设有沿导向缸体轴向延伸的轴向排气孔，轴向排气孔的一端往支撑体方向延伸并与柱状内腔相连通，支撑杆外侧面上设有与轴向排气孔相通的外排气孔，且外排气孔位于导向缸体的外侧， 所述导向缸体外侧面上设有与导向缸体的内腔相连通的导流通孔，所述导流通孔及支撑体位于第一活塞体的同一侧，导流通孔的外端口上设有溢流阀。4.根据权利要求3所述的基坑斜杆型钢支撑体系，其特征是，所述圆柱形腔体的内侧面上设有环形限位块，所述第一活塞体与型钢斜坡支撑梁位于环形限位块的相对两侧;所述连接杆内设有沿导向缸体轴向延伸的排液孔，所述排液孔的一端往支撑体方向延伸并与柱状内腔相连通，另一端往第一活塞体方向延伸并贯穿第一活塞体，且与第一活塞体的端面相连通的排液孔的端口上设有第一开关阀门。5.根据权利要求3或4所述的基坑斜杆型钢支撑体系，其特征是，所述导向缸体的外侧面上设有油箱，所述导流通孔的外端口上设有三通接头，三通接头的一端与导流通孔的外端口相连接，三通接头的另一端与油箱之间通过第一油管相连接，三通接头的第三端与油箱之间通过第二油管相连接，所述溢流阀设置在第一油管上，第一油管上还设有第二开关阀门，所述第二油管上设有第三开关阀门。6.根据权利要求3或4所述的基坑斜杆型钢支撑体系，其特征是，所述导向缸体外侧面上设有与导向缸体的内腔相连通的操作口，且操作口位于第一活塞体与型钢斜坡支撑梁之间。7.根据权利要求3或4所述的基坑斜杆型钢支撑体系，其特征是，所述伸入圆锥形腔体内的支撑滑块端部的端面为与圆锥形腔体内侧面相配合的外弧面，伸入柱状内腔内的支撑滑块端部的端面为与导向锥外侧面相配合的内弧面。8.根据权利要求3或4所述的基坑斜杆型钢支撑体系，其特征是，所述支撑体呈圆台形，支撑体与第一活塞体同轴。9.根据权利要求1或2或3或4所述的基坑斜杆型钢支撑体系，其特征是，所述型钢斜坡支撑梁包括至少两根并排设置的H型钢。10.根据权利要求9所述的基坑斜杆型钢支撑体系，其特征是，各型钢内支撑梁之间通过若干加强连接板相连接，且加强连接板与型钢内支撑梁相垂直。
【文档编号】E02D17/04GK105908750SQ201610249848
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月21日
【发明人】胡焕, 胡琦, 朱海娣
【申请人】东通岩土科技（杭州）有限公司