一种基于桥架梁的张弦系统及其方法与流程

本发明涉及建筑工程领域，具体是一种基于桥架梁的张弦系统及其方法。

背景技术：

1、在地下结构工程中，为满足施工开挖条件及对周边环境变形的控制，需进行专项基坑围护施工，其中部分基坑围护工程采用板式支护体系，即在基坑周围设置灌注桩、型钢桩、地下连续墙等挡土墙体，在基坑内挡土墙体顶部及中部需设置坑内支撑系统，作为挡土墙体的反力支点，用于平衡挡土墙外侧的土压力，支撑系统一般采用钢支撑或钢筋混凝土支撑。

2、鱼腹梁工艺在基坑工程中也有一定应用，采用大跨度钢结构索桁架支撑体系，结合型钢主撑进行基坑支护，其采用较多后张法加载的预应力索实现与坑外土压力平衡，但由于钢索数量过多，且在各节点部位均需转向，造成预应力索的预应力损失过大，张拉力达不到设计要求，影响工程安全性。

3、因此，有必要提供一种基于桥架梁的张弦系统及其方法解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明涉及建筑施工领域，特别涉及一种基于桥架梁的张弦系统及其方法；包括围檩、拉杆、拉索、腹杆、锚座、和多铰节点，共同组成一幅抛物线形空腹桁架，在多根所述拉索之间可设置横向张拉装置；所述横向张拉装置用于对中间分段所述拉索的横向张拉；所述拉条设置于两个对称设置的锚座之间，通过所述锚座上的连接孔固定，用于平衡所述拉杆、所述拉索对所述锚座沿所述拉条轴线方向的拉力，与所述牛腿共同作用能进一步提高锚座与围檩之间的抗剪承载力，满足工程受力需求；大大增加了预应力组合张弦桁架的跨度，使主撑可按大间距集中布置，挖土施工方便快捷。

3、优选地，一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，其特征在于，包括：围檩、拉杆、拉索、腹杆和多铰节点；所述预应力组合张弦桁架外形为抛物线形且开口向下；所述拉索设有多根，在所述多根拉索之间设有横向张拉装置；所述围檩横向水平放置，位于所述桁架的底部；所述围檩采用钢筋混凝土材质；所述围檩的截面为矩形，所述围檩设置在基坑围护桩顶部或侧面；所述拉索由钢绞线组合成。

4、优选地，所述拉索包括索体、索锚头和螺纹锚杆，所述螺纹锚杆一侧设有球形螺母贯穿于所述螺纹锚杆；所述多铰节点中设有喇叭形开口；所述索体绕过多铰节点，并从所述多铰节点的喇叭形开口的孔道中穿过；所述索体由7根高强钢绞线组成，所述索体外部包有pe护套，所述索体与多铰节点的喇叭口孔道内壁之间可滑动。

5、优选地，所述腹杆包括：型材段、千斤顶和腹杆叉耳；所述型材段由型材、第一端板和第二端板组成，所述型材与所述端板焊接连接，所述端板外边缘设有螺栓孔，所述螺栓孔和所述千斤顶、所述腹杆叉耳连接。

6、优选地，一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，还包括：锚座和钢板预埋件；所述锚座的内侧边设有牛腿，所述螺纹锚杆与两端所述锚座锚固连接，所述牛腿用于承受所述拉杆和所述拉索对所述锚座的拉力沿所述围檩方向的分力；在所述围檩与所述腹杆相交位置处设有钢板预埋件；所述拉杆材料为钢材，所述拉杆两端设有耳板和销轴孔，所述耳板及所述销轴孔分别与所述锚座、所述多铰节点采用销轴连接，形成可转动的铰接节点。

7、优选地，所述千斤顶为成品自锁千斤顶，所述千斤顶底座设有螺栓孔，所述千斤顶与所述型材的所述第一端板采用螺栓连接；所述千斤顶端部与所述围檩侧面垂直顶紧，所述千斤顶端面设有球铰垫片；所述腹杆叉耳由钢板焊接制成，所述腹杆叉耳包括双片耳板、底板和配件腹杆销轴，所述耳板设有销轴孔，所述销轴孔和所述多铰节点之间采用所述腹杆销轴连接，所述腹杆叉耳与所述多铰节点之间的连接方式为铰接。

8、优选地，所述多铰节点包括叉耳、孔道底板、孔道中板、孔道盖板和拉杆销轴；所述叉耳外形为两片厚钢板，所述叉耳与所述孔道底板焊接，所述叉耳设有3个销轴孔，所述3个销轴孔分别位于所述叉耳的中间和两侧；中间所述销轴孔与所述腹杆叉耳通过所述腹杆销轴连接；两侧所述销轴孔内设有拉杆轴销与拉杆叉耳连接；所述孔道底板、孔道中板、孔道盖板外形为三层相同长度、宽度的厚钢板；所述孔道底板的上表面设有两个半圆形凹槽，所述孔道中板的的下表面设置两个半圆形凹槽，所述孔道两端为喇叭形开口；所述孔道中板的上表面设有两个半圆形凹槽，所述孔道盖板的下表面设有两个半圆形凹槽，所述孔道两端为喇叭形开口；所述孔道底板、所述孔道中板、所述孔道盖板均叠合组装状态时，形成四个喇叭形开口的孔道，四个所述孔道直径最小处位于中部，其直径略大于拉索的外径。

9、优选地，所述横向张拉装置用于对中间分段所述拉索的横向张拉，所述横向张拉装置包括千斤顶油缸、千斤顶活塞杆、拉板和顶头板；所述拉板与千斤顶油缸的口部采用螺纹连接，所述拉板中心开孔并设有内螺纹，所述千斤顶油缸的口部设置外螺纹，与所述内螺纹互相匹配；所述顶头板与所述千斤顶活塞杆的头部用螺纹连接，所述顶头板中心开孔设有内螺纹，所述千斤顶活塞杆的头部设有外螺纹，与所述内螺纹互相匹配；所述拉板、所述顶头板在对应所述拉索位置设有弧形凹槽，所述拉索沿所述弧形凹槽绕过时光滑弯折。

10、优选地，所述两个锚座之间还设有拉条，所述拉条通过所述锚座的端板上的连接孔固定。

11、优选地，所述的一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，还包括定滑轮；所述定滑轮设于锚座的侧面；所述拉索经过定滑轮改变方向。

12、优选地，所述围檩中间设有第一空腔和滑块；所述第一空腔内设有第一弹簧；所述空腔的右侧设有绳孔；所述拉索经过所述绳孔；所述滑块的右侧与所述拉索固定连接；所述第一弹簧固定连接于所述围檩内部和滑块；所述滑块在第一空腔中移动；所述滑块的左侧与所述第一弹簧固定连接；。

13、优选地，所述拉杆包括套杆和接杆；所述套杆套接所述接杆；所述套杆靠近接杆一侧设有第二空腔；所述第二空腔内设有第二弹簧；所述第二弹簧用于连接所述套杆和所述接杆。

14、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

15、1、通过设置第一空腔和第一弹簧以及拉索的连接关系，可以使得拉索的变形范围增大；通过设置套杆和接杆，可以使得拉杆的长度根据受力情况伸长或缩短。

16、2、通过拉杆和拉索的伸长或缩短可以使得张弦的长度增加或减少；方便增加或减少腹杆的数量；

17、3、通过在腹杆底部设置千斤顶；可以在拉索拉紧伸张时，围檩受力达到平衡状态，因此张弦系统更加稳定。

技术特征：

1.一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，其特征在于，所述拉索包括索体、索锚头和螺纹锚杆，所述螺纹锚杆一侧设有球形螺母贯穿于所述螺纹锚杆；所述多铰节点中设有喇叭形开口；所述索体绕过多铰节点，并从所述多铰节点的喇叭形开口的孔道中穿过；所述索体由7根高强钢绞线组成，所述索体外部包有pe护套，所述索体与多铰节点的喇叭口孔道内壁之间可滑动。

3.根据权利要求1所述的一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，其特征在于，所述腹杆包括：型材段、千斤顶和腹杆叉耳；所述型材段由型材、第一端板和第二端板组成，所述型材与所述端板焊接连接，所述端板外边缘设有螺栓孔，所述螺栓孔和所述千斤顶、所述腹杆叉耳连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，其特征在于，还包括：锚座和钢板预埋件；所述锚座的内侧边设有牛腿，所述螺纹锚杆与两端所述锚座锚固连接，所述牛腿用于承受所述拉杆和所述拉索对所述锚座的拉力沿所述围檩方向的分力；在所述围檩与所述腹杆相交位置处设有钢板预埋件；所述拉杆材料为钢材，所述拉杆两端设有耳板和销轴孔，所述耳板及所述销轴孔分别与所述锚座、所述多铰节点采用销轴连接，形成可转动的铰接节点。

5.根据权利要求1所述的一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，其特征在于，所述千斤顶为成品自锁千斤顶，所述千斤顶底座设有螺栓孔，所述千斤顶与所述型材的所述第一端板采用螺栓连接；所述千斤顶端部与所述围檩侧面垂直顶紧，所述千斤顶端面设有球铰垫片；所述腹杆叉耳由钢板焊接制成，所述腹杆叉耳包括双片耳板、底板和配件腹杆销轴，所述耳板设有销轴孔，所述销轴孔和所述多铰节点之间采用所述腹杆销轴连接，所述腹杆叉耳与所述多铰节点之间的连接方式为铰接。

6.根据权利要求1所述的一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，其特征在于，所述多铰节点包括叉耳、孔道底板、孔道中板、孔道盖板和拉杆销轴；所述叉耳外形为两片厚钢板，所述叉耳与所述孔道底板焊接，所述叉耳设有3个销轴孔，所述3个销轴孔分别位于所述叉耳的中间和两侧；中间所述销轴孔与所述腹杆叉耳通过所述腹杆销轴连接；两侧所述销轴孔内设有拉杆轴销与拉杆叉耳连接；所述孔道底板、孔道中板、孔道盖板外形为三层相同长度、宽度的厚钢板；所述孔道底板的上表面设有两个半圆形凹槽，所述孔道中板的的下表面设置两个半圆形凹槽，所述孔道两端为喇叭形开口；所述孔道中板的上表面设有两个半圆形凹槽，所述孔道盖板的下表面设有两个半圆形凹槽，所述孔道两端为喇叭形开口；所述孔道底板、所述孔道中板、所述孔道盖板均叠合组装状态时，形成四个喇叭形开口的孔道，四个所述孔道直径最小处位于中部，其直径略大于拉索的外径。

7.根据权利要求1所述的一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，其特征在于，所述横向张拉装置用于对中间分段所述拉索的横向张拉，所述横向张拉装置包括千斤顶油缸、千斤顶活塞杆、拉板和顶头板；所述拉板与千斤顶油缸的口部采用螺纹连接，所述拉板中心开孔并设有内螺纹，所述千斤顶油缸的口部设置外螺纹，与所述内螺纹互相匹配；所述顶头板与所述千斤顶活塞杆的头部用螺纹连接，所述顶头板中心开孔设有内螺纹，所述千斤顶活塞杆的头部设有外螺纹，与所述内螺纹互相匹配；所述拉板、所述顶头板在对应所述拉索位置设有弧形凹槽，所述拉索沿所述弧形凹槽绕过时光滑弯折。

8.根据权利要求1所述的一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，其特征在于，还包括定滑轮；所述定滑轮设于锚座的侧面；所述拉索经过定滑轮改变方向；所述两个锚座之间还设有拉条，所述拉条通过所述锚座的端板上的连接孔固定。

9.根据权利要求1所述的一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，其特征在于，所述围檩中间设有第一空腔和滑块；所述第一空腔内设有第一弹簧；所述空腔的右侧设有绳孔；所述拉索经过所述绳孔；所述滑块的右侧与所述拉索固定连接；所述第一弹簧固定连接于所述围檩内部和滑块；所述滑块在第一空腔中移动；所述滑块的左侧与所述第一弹簧固定连接。

10.根据权利要求1所述的一种基于桥架梁的张弦系统及其方法，其特征在于，所述拉杆包括套杆和接杆；所述套杆套接所述接杆；所述套杆靠近接杆一侧设有第二空腔；所述第二空腔内设有第二弹簧；所述第二弹簧用于连接所述套杆和所述接杆。

技术总结
本发明涉及建筑施工领域，特别涉及一种基于桥架梁的张弦系统及其方法；包括围檩1、拉杆2、拉索3、腹杆4、锚座5、和多铰节点6，共同组成一幅抛物线形空腹桁架，在多根所述拉索3之间可设置横向张拉装置7；所述横向张拉装置用于对中间分段所述拉索3的横向张拉；所述拉条8设置于两个对称设置的锚座5之间，通过所述锚座5上的连接孔固定，用于平衡所述拉杆2、所述拉索3对所述锚座5沿所述拉条8轴线方向的拉力，与所述牛腿10共同作用能进一步提高锚座5与围檩1之间的抗剪承载力，满足工程受力需求；大大增加了预应力组合张弦桁架的跨度，使主撑可按大间距集中布置，挖土施工方便快捷。

技术研发人员：孟军,裴捷
受保护的技术使用者：上海澄域环保工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11