一种变截面有粘结预应力混凝土支撑结构的制作方法

本实用新型涉及基坑工程领域，特别涉及一种变截面有粘结预应力混凝土支撑结构。

背景技术：

在基坑工程领域中，内支撑结构通常采用钢筋混凝土结构形式，为抵抗由土压力和地面荷载产生的巨大水平力，内支撑需要布置成几何尺寸很大的水平支撑梁，在水平支撑梁交叉部位还要布置立柱以支托支撑梁。

目前，授权公告号为CN203821400U的中国专利公开了基坑预应力支撑结构，其包括竖向挡土构件、冠梁和围檩梁。冠梁和围檩梁均为钢筋混凝土梁，冠梁浇筑连接于竖向挡土构件的顶端面，竖向挡土构件锚入到冠梁内，冠梁中布置有第一套管，第一套管内设有第一预应力筋，第一预应力筋采用无粘结预钢绞线，冠梁的两端支座处设置有对第一预应力筋施加预应力的锚具。该支撑结构刚度大、跨度大，增大了基坑施工作业空间，方便土方开挖和地下结构施工，提高了施工效率，降低了造价。

在基坑施工过程中，支撑为一种临时结构，当地下工程施工结束时支撑需要拆除，无粘结预应力混凝土拆除时，钢绞线处于高应力紧绷状态，由于钢绞线无粘接可进行自由滑动，当钢绞线断开或拆除时，钢绞线容易发生回弹从而对人员产生意外伤害，安全性较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种变截面有粘结预应力混凝土支撑结构，其具有安全性高的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种变截面有粘结预应力混凝土支撑结构，包括支护桩，支护桩的顶部设有支撑杆和支撑梁，支撑梁内设有钢绞线，所述支撑梁内设有支撑管，所述钢绞线穿设于支撑管内，所述支撑管上均匀开设有若干灌浆孔，所述支撑梁上开设有与灌浆孔正对的灌浆口，所述支撑管与钢绞线之间填充有水泥浆。

通过采用上述技术方案，安装时，将支护桩安装于基坑内，支撑梁和支撑杆固定在支护桩的上端对支护桩进行固定。将钢绞线穿入支撑管内，将支撑管装入支撑梁内，灌江口与灌浆孔正对。采用穿心千斤顶张拉钢绞线并锁定钢绞线，把注浆管从灌浆口深入灌浆口内，开始对支撑管内注入水泥浆，水泥浆包裹在钢绞线外。水泥浆干燥后，水泥浆将钢绞线与支撑管进行固定相连。当支撑梁拆除时，水泥浆与钢绞线粘结在一起，干燥后的水泥浆对钢绞线进行固定，钢绞线断裂时无法回弹，从而对人员进行保护，防止发生安全事故，避免机械和人员伤害风险，提高施工的安全性。

本实用新型进一步设置为：所述支撑杆和支撑梁形成“口”字形，所述支撑梁与支撑梁相对设置，所述支撑梁为变截面梁，所述支撑梁包括水平的外侧面和向内凸出的弧形面。

通过采用上述技术方案，基坑一般为方形，支撑杆和支撑梁形成“口”字形与基坑相贴合。基坑的四条侧边分别于两条支撑梁和支撑杆相互正对。基坑的侧边对支撑梁施加压力，支撑梁的两端与支撑杆相连，支撑杆对支撑梁的两端施加支撑力。支撑梁的长度较长中间位置容易产生挠度。支撑梁的中间位置设为弧形面，支撑梁的中间位置的截面较大，加强支撑梁的结构强度，提高结构的稳定性。另外，支撑梁中间所受的压力大于支撑梁两侧的压力，支撑梁根据应力的大小设为圆弧形，代替传统的方形条状支撑梁，节约材料，节省成本。

本实用新型进一步设置为：所述支撑梁上开设有若干竖直的贯穿支撑梁的空腹。

通过采用上述技术方案，支撑梁上挖若干贯穿支撑梁的空腹，节约材料，节省成本。当地下主体工程从下往上施工时，地下外墙距离支护桩空间只有1.0m到2.0m，人员出入基坑时会显得比较拥挤。人员出入基坑拆装支撑结构时，需要携带很多施工材料，地下外墙距离支护桩之间的空间较小不便于人员的流动。空腹的设置增大了人员的出入空间，便于施工人员的上下流动，提高工作效率。

本实用新型进一步设置为：所述钢绞线设于弧形面内。

通过采用上述技术方案，弧形面所承受的压力较大，钢绞线设于弧形面内对弧形面进行支撑，提高弧形面的结构强度。

本实用新型进一步设置为：所述支撑管为金属波纹管。

通过采用上述技术方案，钢绞线在张拉过程中容易发生滑动或形变，金属波纹管具有一定的形变能力，能够与钢绞线相配合保证支撑管对钢绞线的包裹作用。另外，金属波纹管具有起伏的波纹，增大金属波纹管与水泥浆之间的接触面积，提高两者之间的粘接力。

本实用新型进一步设置为：所述支撑杆与支撑梁之间设有角支撑。

通过采用上述技术方案，角支撑、支撑杆和支撑梁之间形成三角形的稳定架构，支撑杆和支撑梁之间的结构较为稳定，不易变形，支撑效果较好。

本实用新型进一步设置为：所述角支撑的两端设有“凵”字形的内凹面，所述支撑梁和支撑杆卡嵌于内凹面内。

通过采用上述技术方案，支撑杆和支撑梁与角支撑相连时，支撑梁和支撑杆卡嵌于角支撑的内凹面内，角支撑与支撑杆和支撑梁的接触面积较大，连接较为稳定。

本实用新型进一步设置为：所述支撑梁内设有加固钢筋。

通过采用上述技术方案，加固钢筋增强支撑梁的结构强度。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过支撑管的设置，当支撑梁拆除时，水泥浆与钢绞线粘结在一起，干燥后的水泥浆对钢绞线进行固定，钢绞线断裂时无法回弹，从而对人员进行保护，防止发生安全事故，避免机械和人员伤害风险，提高施工的安全性；

2、通过变截面梁的设置，支撑梁中间所受的压力大于支撑梁两侧的压力，支撑梁根据应力的大小设为圆弧形，代替传统的方形条状支撑梁，节约材料，节省成本；

3、通过空腹的设置，空腹的设置增大了人员的出入空间，便于施工人员的上下流动，提高工作效率。

附图说明

图1为实施例的结构示意图；

图2为图1中A-A的剖视示意图。

图中：1、支护桩；2、支撑杆；3、支撑梁；4、钢绞线；5、支撑管；6、灌浆孔；7、灌浆口；8、水泥浆；9、外侧面；10、弧形面；11、空腹；12、角支撑；13、内凹面；14、加固钢筋。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

一种变截面有粘结预应力混凝土支撑结构，如图1和图2，包括支护桩1，支护桩1的顶部设有支撑杆2和支撑梁3，支撑梁3内设有钢绞线4。支撑杆2和支撑梁3都是钢筋混凝土梁。支护桩1围成“口”字形与基坑形状相同，支护桩1的上端锚入支撑杆2和支撑梁3内。支撑杆2和支撑梁3对支护桩1进行定型和支撑。

如图1，支撑梁3为变截面梁，包括朝向位于外侧的外侧面9和朝向内腔的弧形面10，外侧面9水平设置与基坑相贴合，与基坑的接触面积较大，保证支撑效果。支撑梁3内穿设有加固钢筋14用以增强支撑梁3的结构强度。

如图1，弧形面10中间位置向内凸起为弧形，两侧与支撑杆2相连较为平整。弧形面10两侧的截面面积小于中间位置的截面面积。支撑梁3的长度较长，中间位置容易产生挠度。弧形面10的中间位置的截面较大，对基坑的支撑力较大，支撑梁3的结构强度较高，结构较为稳定。

如图1，支撑梁3的中间位置开设有若干竖直的贯穿支撑梁3的空腹11，空腹11减少支撑梁3的体积，减少耗材，节约成本。而且，当地下主体工程从下往上施工时，地下外墙距离支护桩1空间只有1.0m到2.0m，人员出入基坑时会显得比较拥挤。人员出入基坑拆装支撑结构时，需要携带很多施工材料，地下外墙距离支护桩1之间的空间较小不便于人员的流动。空腹11的设置增大了人员的出入空间，便于施工人员的上下流动，提高工作效率。

如图1和图2，弧形面10内设有支撑管5，支撑管5为金属波纹管，支撑管5内穿设有钢绞线4。外侧面9上设有两个与弧形面10内腔相同的穿插孔，钢绞线4的两端分别从两个穿插孔穿出，通过锚具将钢绞线4进行张拉定位。

如图1和图2，支撑梁3上表面均匀开设有若干灌浆口7，支撑管5上开设有与灌浆口7正对的灌浆孔6。钢绞线4张拉之后，把注浆管从灌浆口7伸入灌浆孔6并密封，开始对支撑管5内注入水泥浆8，则水泥浆8与张拉后的钢绞线4粘结在一起。水泥浆8干燥后，水泥浆8将钢绞线4与支撑管5进行固定相连。当支撑梁3拆除时，水泥浆8与钢绞线4粘结在一起，干燥后的水泥浆8对钢绞线4进行固定，钢绞线4断裂时无法回弹，从而对人员进行保护，防止发生安全事故，避免机械和人员伤害风险，提高施工的安全性。

如图1和图2，支撑杆2与支撑梁3之间设有角支撑12，角支撑12的两端设有“凵”字形的内凹面13，所述支撑梁3和支撑杆2卡嵌于内凹面13内，角支撑12、支撑杆2和支撑梁3之间形成三角形的稳定架构，支撑杆2和支撑梁3之间的结构较为稳定，不易变形，支撑效果较好。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。