专利名称：预应力弓型钢围檩的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及钢结构技术领域，尤其涉及一种用于大型钢结构梁、地铁基坑或大型深基坑的预应力弓型钢围檩。
背景技术：
钢围檩是钢结构梁、地铁基坑或深基坑的围护支护中的主要构件，钢围檩的结构既要适合安全技术要求，又要适合制造，现有的钢围檩品种多样，结构形式不一，如专利公告号为CN201554026U人一种地铁工程中支撑施工的钢围檩，它的目的是解决对H型钢进行开孔，降低H型钢承受能力的缺点，整体呈矩形，断面呈工字形，工字的立板为封闭的空腔， 工字的立板外侧间隔固定有若干腹板，工字形的钢围檩内部具有封闭的空腔，降低刚度，提高强度，采用工字钢或者槽钢或者钢板拼接而成。这种结构安装时对来自从上而下的压力抗弯强度欠缺，基坑支护时水平距离小。又如本申请人递交的申请号为CN2011203021764 的一种桥拱型钢围檩，其特征是双拼钢围檩的下方设有一条拱管，拱管呈两端向下弯曲的弧形，拱管的两端分别与一件三拼墩柱的下段连接，三拼墩柱的上端与双拼钢围檩垂直并连接在双拼钢围檩端部一段的下方，拱管与双拼钢围檩之间的空档中设有若干组桥孔连接板，这种结构制作比本次申请的较为复杂。
发明内容本发明的目的是为了解决现有的地铁基坑或大型深基坑的围护支护中钢围檩水平距离支护短、上下抗弯强度不足的问题，提供一种结构设计合理的预应力弓型钢围檩，采用与条型钢围檩垂直向下的弦柱，并构成弧形底端，以安装处于弧状的钢铰绳，两端用固定装置拉紧钢铰绳，具有高强度、大跨度特点，大大增加了基坑内的挖土施工空间。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种预应力弓型钢围檩，包括条型钢围檩，其特征是所述的条型钢围檩中间部位下方设有与条型钢围檩垂直的中间弦柱，以中间弦柱为中心向条型钢围檩两端分别设有若干件长度逐渐减小的边弦柱，中间弦柱和所有的边弦柱底端设有钢索槽，钢索槽中穿有钢绞索，边弦柱中的最短两件外侧分别设有钢绞索固定装置。条型钢围檩、中间弦柱和边弦柱共同构成中间高、两端低的弓形结构，边弦柱按钢围檩总长选择数量配置，当钢围檩受到基坑均布载荷的作用，钢围檩中间段受的力，通过中间弦柱由钢绞索传递到钢围檩的两端。而钢围檩的两端是通过钢支撑形式撑住的，这样就可省去中间的很多道钢支撑，钢支撑的支撑间距也大大加宽。由于钢绞索施加了一定的预应力，一方面具有一定的柔性传力，另一方面，当钢围檩受力变化减小时，钢绞运能释放一定的应力，以达到支护的相对平稳。本装置适合采用重型钢支撑。作为优选，所述的钢绞索固定装置包括与条型钢围檩垂直的钢索套加强座，钢索套加强座的底端设有钢索套。钢索套加强座主要用来固定钢索套，在实际应用时，该加强座与钢围檩连接的直角部位可以加设三角形加强筋。作为优选，所述的钢绞索呈弧形设置，钢绞索弧形底部为索槽，中间弦柱和所有的边弦柱底端设有的钢索槽中的索槽沿钢绞索所在的弧形设置。中间高两边低的弧形结构有效地使钢绞索上的中部受到力向两端传递，钢索槽沿钢绞索的弧形设置避免了钢绞索出现角度性转折。作为优选，所述的钢索套设有锥形内孔，钢索套的内孔中设有紧定套，紧定套的内孔与钢绞索直径配合，紧定套的外形是与钢索套锥形内孔尾端部位锥度相同的锥形。钢索套与紧定套是拉紧固定钢绞索的一种方式。作为优选，所述的钢索套的内孔沿钢绞索所在的弧形设置。钢索套的内孔顺沿钢绞索两端的弧形延长线。作为优选，所述的钢索槽为U字形结构，U字形结构的底部圆弧的弧度与钢绞索
(8)的外径弧度配合。钢索套的一端为开放式，虽然U字形结构开口朝下，拉紧或稍有松动的钢绞索会在U槽中做微量移动但不会脱离U形槽。作为优选，所述的钢绞索固定装置中的钢索套加强座与最短边弦柱焊接为一体。 钢绞索固定装置位于最短边弦柱的外侧，两者焊为一体不仅减小整体结构的体积，也增强了钢绞索固定装置实际能承受的拉力。作为优选，所述的条型钢围檩包括两支相互平行设置的工字钢，两支工字钢之间设有若干片相互平行的中间加强筋，两支工字钢的外侧分别设有若干片相互平行的外加强筋，两支工字钢的上、下平面分别辅设支承板。本装置适合重型钢支撑类，条型钢围檩采用双工字钢结。作为优选，所述的位于条型钢围檩两端部位的外加强筋上分别设有吊耳孔。吊耳孔用于运输、安装、拆卸等工作时起吊之用。作为优选，所述的以中间弦柱为中心向条型钢围檩两端设有的边弦柱以中间弦柱对称布置，钢绞索的弧形为圆弧的一段。对称设置的边弦柱为偶数件，对称的两支边弦柱高度相等，使钢绞索受力均匀，以达到整个结构的平衡。本实用新型的有益效果是大大增加了基坑内的挖土和施工空间，同时减少了钢支撑的支撑数量和工作量。
图I是本实用新型的一种结构示意图。图2是本实用新型图I的A-A剖视结构示意图。图3是本实用新型图I的C-C剖视结构示意图。图4是本实用新型图I的左视结构示意图。图5是本实用新型图I的B-B剖视结构示意图。图6是本实用新型的一种钢索槽结构示意图。图中1.条型钢围檩，2.钢索套加强座，3.钢索套，4.端部弦柱，5.第二弦柱，
6.中间弦柱，7.钢索槽，8.钢绞索，9.外加强筋，10.工字钢，11.中间加强筋，12.支承板。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。[0023]参见图I、图2，本实施例的一种预应力弓型钢围檩，设水平一支12米长的条型钢围檩I，条型钢围檩I包括两支平行设置的12米长的工字钢10，沿两支工字钢10长度方向的中间部位每间隔I. 5米焊接一块中间加强筋11。两支工字钢10的外侧每间隔I米焊接一件外加强筋9，共13件，位于条型钢围檩I两端部位的外加强筋9上分别设有吊耳孔，如图3、图4所示，两支工字钢10的上、下平面上分别辅设支承板12。在条型钢围檩I中间部位的下方设一支与条型钢围檩I垂直的中间弦柱6，以中间弦柱6为中心向条型钢围檩I两端对称分布4件边弦柱，中间弦柱6高度最高，两边向外依次减短，最两端位直最短的边弦柱为端部弦柱4,端部弦柱4和中间弦柱6之间的为弟_■弦柱5，中间弦柱6、第二弦柱5、端部弦柱4底端分别设有钢索槽7，钢索槽7为U字形结构， 如图6所示，钢索槽7中穿有圆弧形状的钢绞索8，钢索槽7中的索槽沿钢绞索8的弧形设置。端部弦柱4的外侧设有钢绞索固定装置，钢索套3设有锥形内孔，内孔中装有紧定套，紧定套是与钢索套3锥形内孔尾端部位锥度相同的锥形体，紧定套的内孔与钢绞索8直径间隙配合，钢索套3的内孔朝沿钢绞索8所在的弧形方向。如图5所示，端部弦柱4和钢索套加强座2焊接成一体，中间弦柱、边弦柱采用两支平行的工字钢加焊上下平面的连接板以及工字钢之间的中间加强板而成。工作时，由于本装置预应力弓型钢围檩受到基坑均匀载荷的作用，预应力弓型钢围檩中间部位受的力会经中间弦柱6、第二弦柱5、端部弦柱4通过钢绞索8向两端传递，由两端的钢支撑来承受分解。上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型的简单变换后的结构、工艺均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种预应力弓型钢围檩，包括条型钢围檩(1)，其特征是所述的条型钢围檩(I)中间部位下方设有与条型钢围檩(I)垂直的中间弦柱(6)，以中间弦柱(6)为中心向条型钢围檩(I)两端分别设有若干件长度逐渐减小的边弦柱，中间弦柱(6)和所有的边弦柱底端设有钢索槽(7)，钢索槽(7)中穿有钢绞索(8)，边弦柱中的最短两件外侧分别设有钢绞索固定装置。
2.根据权利要求I所述的预应力弓型钢围檩，其特征在于所述的钢绞索固定装置包括与条型钢围檩(I)垂直的钢索套加强座(2)，钢索套加强座(2)的底端设有钢索套(3)。
3.根据权利要求I或2所述的预应力弓型钢围檩，其特征在于所述的钢绞索(8)呈弧形设置，钢绞索(8)弧形底部为索槽，中间弦柱(6)和所有的边弦柱底端设有的钢索槽(7) 中的索槽沿钢绞索(8)所在的弧形设置。
4.根据权利要求2所述的预应力弓型钢围檩，其特征在于所述的钢索套(3)设有锥形内孔，钢索套(3)的内孔中设有紧定套，紧定套的内孔与钢绞索(8)直径配合，紧定套的外形是与钢索套(3 )锥形内孔尾端部位锥度相同的锥形。
5.根据权利要求4所述的预应力弓型钢围檩，其特征在于所述的钢索套(3)的内孔沿钢绞索(8)所在的弧形设置。
6.根据权利要求I或2所述的预应力弓型钢围檩，其特征在于所述的钢索槽(7)为U 字形结构，U字形结构的底部圆弧的弧度与钢绞索(8)的外径弧度配合。
7.根据权利要求2所述的预应力弓型钢围檩，其特征在于所述的钢绞索固定装置中的钢索套加强座(2)与最短边弦柱焊接为一体。
8.根据权利要求I或2所述的预应力弓型钢围檩，其特征在于所述的条型钢围檩(I) 包括两支相互平行设置的工字钢(10)，两支工字钢(10)之间设有若干片相互平行的中间加强筋(11)，两支工字钢(10)的外侧分别设有若干片相互平行的外加强筋(9)，两支工字钢(10)的上、下平面分别辅设支承板(12)。
9.根据权利要求8所述的预应力弓型钢围檩，其特征在于位于条型钢围檩(I)两端部位的外加强筋(9)上分别设有吊耳孔。
10.根据权利要求I或2所述的预应力弓型钢围檩，其特征在于所述的以中间弦柱(6) 为中心向条型钢围檩(I)两端设有的边弦柱以中间弦柱(6)对称布置，钢绞索(8)的弧形为圆弧的一段。
专利摘要本实用新型涉及钢结构技术领域，尤其涉及一种用于大型钢结构梁、地铁基坑或大型深基坑的预应力弓型钢围檩，解决现有的围护支护中钢围檩水平距离支护短、上下抗弯强度不足的问题，包括条型钢围檩，其特征是所述的条型钢围檩中间部位下方设有与条型钢围檩垂直的中间弦柱，以中间弦柱为中心向条型钢围檩两端分别设有若干件长度逐渐减小的边弦柱，中间弦柱和所有的边弦柱底端设有钢索槽，钢索槽中穿有钢绞索，边弦柱中的最短两件外侧分别设有钢绞索固定装置。增加了基坑内的挖土和施工空间，减少了钢支撑的支撑数量和工作量。
文档编号E02D17/04GK202347525SQ20112045000
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月15日
发明者朱长才, 王羿, 胡丹锋, 闻晋 申请人:浙江华铁建筑安全科技股份有限公司