带变形补偿装置的双围檩混凝土内支撑系统的制作方法

本发明涉及一种基坑支撑结构，具体涉及一种带变形补偿装置的双围檩混凝土内支撑系统。

背景技术：

随着城市地下空间的不断开发，地下室的深度越来越大，城市核心区管线密集,深基坑周边往往紧邻地铁、房屋以及道路，周边环境对基坑的变形控制要求很高。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。目前的基坑支撑系统通常包括绕基坑边缘设置的基坑外围护桩或者基坑外围护墙、位于基坑围护桩内侧的围檩梁及对撑在围檩梁之间的内支撑梁，以此形成对基坑的支撑。

目前的这种基坑支撑结构，一方面，深基坑围护支挡的水土压力巨大；另一方面，随着基坑规模的不断增大，基坑的内支撑梁的长度可达数百米，由于基坑规模以及城市管制方面的原因导致的土方开挖问题，基坑支撑服役时间增长，甚至跨越数个寒暑；在此期间，由于温度降低以及强大土压力作用下，混凝土弹性压缩和徐变将导致的大尺度内支撑梁产生很大的轴向变形，导致基坑外围护桩或者基坑外围护墙在基坑外部土压力和内支撑梁轴向收缩效应的共同作用下，向基坑内的形变过大，对基坑安全以及坑外管线安全造成重大隐患的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了提供一种带变形补偿装置的双围檩混凝土内支撑系统，其能够有效解决目前的基坑外围护桩或者基坑外围护墙在基坑外部土压力和内支撑梁轴向收缩效应的共同作用下，向基坑内的形变过大，对基坑安全以及基坑外管线安全造成重大隐患的问题。

本发明的技术方案是：

一种带变形补偿装置的双围檩混凝土内支撑系统，包括沿基坑边缘设置的基坑外围护桩或者基坑外围护墙、设置在基坑外围护桩或者基坑外围护墙的内侧壁上的外围檩梁及对撑在外围檩梁之间的内支撑梁，所述内支撑梁的两端中，至少有一端通过变形补偿支撑结构支撑在外围檩梁上，所述变形补偿支撑结构包括位于内支撑梁与外围檩梁之间的内围檩梁及若干位于内围檩梁与外围檩梁之间的变形补偿装置，所述变形补偿装置包括用于撑开内围檩梁与外围檩梁的液压千斤顶及位于内围檩梁与外围檩梁之间的插片式补偿变形锁定装置，插片式补偿变形锁定装置用于支撑内围檩梁与外围檩梁，所述插片式补偿变形锁定装置包括若干插片；当基坑外围护桩或者基坑外围护墙向基坑内的形变超过设定值时，通过液压千斤顶将外围檩梁和基坑外围护桩或者基坑外围护墙向外回顶，通过插片插入所述插片式补偿变形锁定装置内，以消除插片式补偿变形锁定装置上的各插片之间的间隙，从而支撑所述内围檩梁与外围檩梁。如此，可以避免基坑围外护桩或基坑围护墙在基坑外部土压力和内支撑梁轴向收缩效应的共同作用下，向基坑内的形变过大，对基坑安全以及基坑外管线安全造成重大隐患的问题。

作为优选，插片式补偿变形锁定装置包括伸缩滑套，所述伸缩滑套的伸缩方向与液压千斤顶的伸缩方向相平行，伸缩滑套的一端固定在内围檩梁上，伸缩滑套的另一端固定在外围檩梁上，所述伸缩滑套上设有的开口朝上的插片放置槽，所述插片插设在插片放置槽，且各插片沿伸缩滑套的伸缩方向依次分布。如此，方便实际工作中将插片插入插片放置槽，以消除片式补偿变形锁定装置上的各插片之间的间隙。

作为优选，变形补偿装置还包括上压板、位于上压板下方的下支撑板、连接上压板的下支撑板连接板、位于下支撑板上方的浮动板、设置在下支撑板上的竖直导向孔、滑动设置在竖直导向孔内的竖向导杆、套设在竖向导杆上的压缩弹簧、固定在液压千斤顶的顶出杆上的竖直支撑杆及设置在竖直支撑杆的下端的滚轮，所述竖向导杆的上端与浮动板相连，竖向导杆的下端设有下限位块，所述压缩弹簧位于下支撑板与浮动板之间，所述浮动板位于滚轮的下方，浮动板的上表面为支撑斜面，且支撑斜面自内围檩梁向外围檩梁往上倾斜，所述滚轮支撑在所述支撑斜面上，所述插片包括若干支撑在插片放置槽的底面上的内插片及若干补偿插片，任意相邻两个内插片之间的间隙形成楔紧槽，楔紧槽的相对两侧面均为内斜楔面，且楔紧槽的两内斜楔面之间的间距自下而上逐渐增大，所述补偿插片一一对应的插设楔紧槽内，且补偿插片的侧面为与内斜楔面配合的外斜楔面，所述补偿插片的上端位于楔紧槽的上方；所述上压板位于补偿插片的上方，且上压板支撑于各补偿插片的上端上。

本方案的插片结构，在通过液压千斤顶将外围檩梁和基坑外围护桩或者基坑外围护墙向外回顶发过程中，液压千斤的顶出杆向外伸出，滚轮随顶出杆一同往外围檩梁方向移动，这个过程中，滚轮将通过支撑斜面将浮动板下压，从而通过压缩弹簧带动下支撑板下压，下支撑板通过连接板带动上支撑板下压，从而将补偿插片压入楔紧槽内，以避免补偿插片因长时间受到基坑外部土压力的作用，粘附在某一内插片上，无法落下的问题；同时，通过上支撑板下压将补偿插片压入楔紧槽内，能够消除各插片之间的间隙，并使补偿插片的外斜楔面紧靠在楔紧槽的内斜楔面上；如此，不仅无需人工手动操作，在插板之间插入新的插板，而且可以有效的能够消除各插片之间的间隙，并使补偿插片的外斜楔面紧靠在楔紧槽的内斜楔面上，以使插片式补偿变形锁定装置能够可靠、稳定的支撑所述内围檩梁与外围檩梁。

作为优选，补偿插片的外斜楔面的倾斜角度α小于补偿插片的外斜楔面与楔紧槽的内斜楔面之间对应的当量摩擦角。如此，在将补偿插片压入楔紧槽内，并使补偿插片的外斜楔面紧靠在楔紧槽的内斜楔面上后，补偿插片与内插片之间具有自锁功能，在液压千斤顶泄压后，使得各插片能够可靠的支撑和传递基坑外部土压力，避免补偿插片因受到基坑外部土压力，而沿内斜楔面向上滑移。

作为优选，变形补偿装置还包括两块锚板，其中一块锚板固定在内围檩梁上，另一块固定在外围檩梁上，所述伸缩滑套包括内滑套及套在内滑套外的外滑套，所述内滑套与外滑套的腔体构成所述的插片放置槽，所述外滑套的端部固定在其中一块锚板上，所述内滑套的端部固定在另一块锚板上。如此，便于变形补偿装置的实际安装操作。

作为优选，插片放置槽内设有支撑型钢，支撑型钢一端支撑在外滑套端部的锚板上，支撑型钢的另一端伸入内滑套的腔体内，所述插片位于支撑型钢与内滑套的锚板之间。如此，可以减少插片的数量。

作为优选，外围檩梁和内围檩梁均上预埋设有锚筋，锚筋上具有螺纹及与螺纹配合的螺母，其中一块锚板通过锚筋及锚筋上的螺母固定在内围檩梁上，另一块锚板通过锚筋及锚筋上的螺母固定在外围檩梁上。

作为优选，同一变形补偿装置包括两个插片式补偿变形锁定装置，液压千斤顶位于两个插片式补偿变形锁定装置之间。如此，可以提高变形补偿装置支撑所述内围檩梁与外围檩梁的可靠性和稳定性。

作为优选，内支撑梁为砼内支撑。如此，可以保证内支撑梁的结构强度，并减轻内支撑梁的重量。

本发明的有益效果是：可以避免基坑围外护桩或基坑围护墙在基坑外部土压力和内支撑梁轴向收缩效应的共同作用下，向基坑内的形变过大，对基坑安全以及基坑外管线安全造成重大隐患的问题。

附图说明

图1是本发明的一种带变形补偿装置的双围檩混凝土内支撑系统的一种结构示意图。

图2是本发明的实施例一的变形补偿支撑结构处的一种局部结构示意图。

图3是图2中a-a处的一种局部结构示意图。

图4是本发明的实施例二的变形补偿支撑结构处的一种局部结构示意图。

图5是图4中b-b处的一种局部结构示意图。

图6是图4中c-c处的一种局部结构示意图。

图中：

基坑外围护桩1；

外围檩梁2；

内支撑梁3；

变形补偿支撑结构4；

内围檩梁5；

变形补偿装置6：

液压千斤顶6.1，

锚板6.2，

插片式补偿变形锁定装置6.3，楔紧槽6.30，插片6.31，内滑套6.32，外滑套6.33，支撑型钢6.34，内插片6.35，补偿插片6.36，内斜楔面6.37，外斜楔面6.38，上压板6.39，下支撑板6.310，下支撑板连接板6.311，顶出杆6.312，浮动板6.313，竖直支撑杆6.314，滚轮6.315，竖向导杆6.316，压缩弹簧6.317，下限位块6.318，支撑斜面6.319；

锚筋7。

具体实施方式

为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本发明方案的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体:可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

具体实施例一：如图1、图2、图3所示，一种带变形补偿装置的双围檩混凝土内支撑系统，包括沿基坑边缘设置的基坑外围护桩1、设置在基坑外围护桩的内侧壁上的外围檩梁2及对撑在外围檩梁之间的内支撑梁3。当然，本实施例中的基坑外围护桩可以由基坑外围护墙代替。

内支撑梁2的一端直接支撑在外围檩梁上，内支撑梁的另一端通过变形补偿支撑结构4支撑在外围檩梁上。当然也可以是，内支撑梁的两端分别通过变形补偿支撑结构支撑在外围檩梁上。变形补偿支撑结构4包括位于内支撑梁与外围檩梁之间的内围檩梁5及若干位于内围檩梁与外围檩梁之间的变形补偿装置6。

变形补偿装置6包括用于撑开内围檩梁与外围檩梁的液压千斤顶6.1及位于内围檩梁与外围檩梁之间的插片式补偿变形锁定装置6.3，插片式补偿变形锁定装置用于支撑内围檩梁与外围檩梁。

如图2、图3所示，插片式补偿变形锁定装置6.3包括伸缩滑套及若干插片6.31。伸缩滑套的伸缩方向与液压千斤顶的伸缩方向相平行。伸缩滑套的一端固定在内围檩梁上，伸缩滑套的另一端固定在外围檩梁上。伸缩滑套上设有的开口朝上的插片放置槽。插片插设在插片放置槽，且各插片沿伸缩滑套的伸缩方向依次分布。本实施例中，各插片相互平行，并且同一插片的相对两侧面相互平行；各插片的厚度可以相同，也可以不同。

当基坑外围护桩或者基坑外围护墙向基坑内的形变超过设定值时，本实施例中，设定值为20厘米；通过液压千斤顶将外围檩梁和基坑外围护桩或者基坑外围护墙向外回顶，使基坑外围护桩或者基坑外围护墙回位；接着，通过插片插入所述插片式补偿变形锁定装置内，具体而言是，在插片式补偿变形锁定装置的各插片之间的间隙内插入一片或多片插片，以消除插片式补偿变形锁定装置上的各插片之间的间隙，从而支撑所述内围檩梁与外围檩梁。如此，可以避免基坑围外护桩或基坑围护墙在基坑外部土压力和内支撑梁轴向收缩效应的共同作用下，向基坑内的形变过大，对基坑安全以及基坑外管线安全造成重大隐患的问题。

进一步的，如图2、图3所示，变形补偿装置还包括两块锚板6.2，其中一块锚板固定在内围檩梁上，另一块固定在外围檩梁上。伸缩滑套包括内滑套6.32及套在内滑套外的外滑套6.33。内滑套与外滑套的腔体构成所述的插片放置槽。外滑套的端部固定在其中一块锚板上，内滑套的端部固定在另一块锚板上。如此，便于变形补偿装置的实际安装操作。

进一步的，插片放置槽内设有支撑型钢6.34，支撑型钢一端支撑在外滑套端部的锚板上，支撑型钢的另一端伸入内滑套的腔体内。插片位于支撑型钢与内滑套的锚板之间。如此，可以减少插片的数量。

进一步的，外围檩梁和内围檩梁均上预埋设有锚筋7，锚筋上具有螺纹及与螺纹配合的螺母，其中一块锚板通过锚筋及锚筋上的螺母固定在内围檩梁上，另一块锚板通过锚筋及锚筋上的螺母固定在外围檩梁上。

进一步的，同一变形补偿装置包括两个插片式补偿变形锁定装置，液压千斤顶位于两个插片式补偿变形锁定装置之间。如此，可以提高变形补偿装置支撑所述内围檩梁与外围檩梁的可靠性和稳定性。

进一步的，内支撑梁为砼内支撑。如此，可以保证内支撑梁的结构强度，并减轻内支撑梁的重量。

具体实施例二：如图1、图4所示，一种带变形补偿装置的双围檩混凝土内支撑系统，包括沿基坑边缘设置的基坑外围护桩1、设置在基坑外围护桩的内侧壁上的外围檩梁2及对撑在外围檩梁之间的内支撑梁3。当然，本实施例中的基坑外围护桩可以由基坑外围护墙代替。

内支撑梁2的一端直接支撑在外围檩梁上，内支撑梁的另一端通过变形补偿支撑结构4支撑在外围檩梁上。当然也可以是，内支撑梁的两端分别通过变形补偿支撑结构支撑在外围檩梁上。变形补偿支撑结构4包括位于内支撑梁与外围檩梁之间的内围檩梁5及若干位于内围檩梁与外围檩梁之间的变形补偿装置6。

变形补偿装置6包括用于撑开内围檩梁与外围檩梁的液压千斤顶6.1及位于内围檩梁与外围檩梁之间的插片式补偿变形锁定装置6.3，插片式补偿变形锁定装置用于支撑内围檩梁与外围檩梁。

如图4、图5、图6所示，变形补偿装置6还包括上压板6.39、位于上压板下方的下支撑板6.310、连接上压板的下支撑板连接板6.311、位于下支撑板上方的浮动板6.313、设置在下支撑板上的竖直导向孔、滑动设置在竖直导向孔内的竖向导杆6.316、套设在竖向导杆上的压缩弹簧6.317、固定在液压千斤顶的顶出杆6.312上的竖直支撑杆6.314及设置在竖直支撑杆的下端的滚轮6.315。竖向导杆的上端与浮动板相连，竖向导杆的下端设有下限位块6.318。压缩弹簧位于下支撑板与浮动板之间。浮动板位于滚轮的下方，浮动板的上表面为支撑斜面6.319，且支撑斜面自内围檩梁向外围檩梁往上倾斜。滚轮支撑在所述支撑斜面上。

如图5、图6所示，插片式补偿变形锁定装置6.3包括伸缩滑套及若干插片6.31。伸缩滑套的伸缩方向与液压千斤顶的伸缩方向相平行。伸缩滑套的一端固定在内围檩梁上，伸缩滑套的另一端固定在外围檩梁上。伸缩滑套上设有的开口朝上的插片放置槽。插片插设在插片放置槽，且各插片沿伸缩滑套的伸缩方向依次分布。

插片6.31包括若干支撑在插片放置槽的底面上的内插片6.35及若干补偿插片6.36。任意相邻两个内插片之间的间隙形成楔紧槽6.30。楔紧槽的相对两侧面均为内斜楔面6.37，且楔紧槽的两内斜楔面之间的间距自下而上逐渐增大，本实施例中，楔紧槽的两内斜楔面的倾斜角度相同。补偿插片一一对应的插设楔紧槽内。补偿插片的侧面为与内斜楔面配合的外斜楔面6.38，具体而言是，补偿插片的相对两侧面均为与对应的内斜楔面配合的外斜楔面。外斜楔面与内斜楔面的倾斜角度相同。补偿插片的上端位于楔紧槽的上方。上压板位于补偿插片的上方，且上压板支撑于各补偿插片的上端上。

补偿插片的外斜楔面的倾斜角度α小于补偿插片的外斜楔面与楔紧槽的内斜楔面之间对应的当量摩擦角。本实施例中，补偿插片的外斜楔面与楔紧槽的内斜楔面之间对应的当量摩擦角为15度，补偿插片的外斜楔面的倾斜角度α为2-5度。

当基坑外围护桩或者基坑外围护墙向基坑内的形变超过设定值时，本实施例中，设定值为20厘米；通过液压千斤顶将外围檩梁和基坑外围护桩或者基坑外围护墙向外回顶，使基坑外围护桩或者基坑外围护墙回位；通过插片插入所述插片式补偿变形锁定装置内，具体而言是，通过补偿插片压入楔紧槽内，使补偿插片的外斜楔面紧靠在楔紧槽的内斜楔面上，以消除各插片之间的间隙，从而支撑所述内围檩梁与外围檩梁；本实施例中，在液压千斤顶将外围檩梁和基坑外围护桩或者基坑外围护墙向外回顶的过程中，液压千斤的顶出杆向外伸出，滚轮随顶出杆一同往外围檩梁方向移动，这个过程中，滚轮将通过支撑斜面将浮动板下压，从而通过压缩弹簧带动下支撑板下压，下支撑板通过连接板带动上支撑板下压，从而将补偿插片压入楔紧槽内，以避免补偿插片因长时间受到基坑外部土压力的作用，粘附在某一内插片上，无法落下的问题；同时，通过上支撑板下压将补偿插片压入楔紧槽内，能够消除各插片之间的间隙，并使补偿插片的外斜楔面紧靠在楔紧槽的内斜楔面上；如此，不仅无需人工手动操作，在插板之间插入新的插板，而且可以有效的能够消除各插片之间的间隙，并使补偿插片的外斜楔面紧靠在楔紧槽的内斜楔面上，以使插片式补偿变形锁定装置能够可靠、稳定的支撑所述内围檩梁与外围檩梁；从而避免基坑围外护桩或基坑围护墙在基坑外部土压力和内支撑梁轴向收缩效应的共同作用下，向基坑内的形变过大，对基坑安全以及基坑外管线安全造成重大隐患的问题；

接着，液压千斤顶泄压并取出，由于补偿插片的外斜楔面的倾斜角度α小于补偿插片的外斜楔面与楔紧槽的内斜楔面之间对应的当量摩擦角，如此，在将补偿插片压入楔紧槽内，并使补偿插片的外斜楔面紧靠在楔紧槽的内斜楔面上后，补偿插片与内插片之间具有自锁功能，在液压千斤顶泄压后，使得各插片能够可靠的支撑和传递基坑外部土压力，避免补偿插片因受到基坑外部土压力，而沿内斜楔面向上滑移。

进一步的，如图4、图5所示，变形补偿装置还包括两块锚板6.2，其中一块锚板固定在内围檩梁上，另一块固定在外围檩梁上。伸缩滑套包括内滑套6.32及套在内滑套外的外滑套6.33。内滑套与外滑套的腔体构成所述的插片放置槽。外滑套的端部固定在其中一块锚板上，内滑套的端部固定在另一块锚板上。如此，便于变形补偿装置的实际安装操作。

进一步的，插片放置槽内设有支撑型钢6.34，支撑型钢一端支撑在外滑套端部的锚板上，支撑型钢的另一端伸入内滑套的腔体内。插片位于支撑型钢与内滑套的锚板之间。如此，可以减少插片的数量。

进一步的，外围檩梁和内围檩梁均上预埋设有锚筋7，锚筋上具有螺纹及与螺纹配合的螺母，其中一块锚板通过锚筋及锚筋上的螺母固定在内围檩梁上，另一块锚板通过锚筋及锚筋上的螺母固定在外围檩梁上。

进一步的，同一变形补偿装置包括两个插片式补偿变形锁定装置，液压千斤顶位于两个插片式补偿变形锁定装置之间。如此，可以提高变形补偿装置支撑所述内围檩梁与外围檩梁的可靠性和稳定性。

进一步的，内支撑梁为砼内支撑。如此，可以保证内支撑梁的结构强度，并减轻内支撑梁的重量。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。