CN103161168A - 一种可拆卸预应力支撑架系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可拆卸预应力支撑架系统，旨在提供一种基坑支撑结构稳定性好，并且能够在不影响基坑支撑结构强度的前提下，降低对撑梁的支撑密度，为基坑挖掘作业提供更大的作业空间的支撑架系统。它包括绕基坑边缘设置的一组工法桩及位于工法桩内侧的围凛梁，围凛梁内侧设有若干三角支撑件；位于基坑中凹陷拐角处设有角对撑梁，且该角对撑梁设置在凹陷拐角相邻两侧的两三角支撑件之间；角对撑梁的一端抵靠在其中一个三角支撑件侧面上，另一端与另一个三角支撑件之间设有预应力预留件；该预应力预留件包括可相互撑开的两个支撑部件，且其中一支撑部件抵接在三角支撑件侧面上，另一支撑部件抵接在角对撑梁端部上。
Description
技术领域
本发明涉及一种支撑系统，具体涉及一种应用于基坑中的可拆卸预应力支撑架系统。
背景技术
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一组工法桩，位于工法桩内侧的围凛梁及设置在围凛梁之间的对撑梁。现有的对撑梁通常采用直撑梁直接对撑在相对两侧的围凛梁上，以此来加强基坑支撑的强度，控制结构形变。
例如，中国专利公开号CN201785758U，公开日2011年4月6日，发明创造的名称为一种基坑支撑系统，其包括一可伸缩的钢支撑，该钢支撑的一端抵靠在基坑一侧的钢板，钢支撑的另一端设有支座箱且支座箱内设有千斤顶，该千斤顶的顶部位于支座箱外侧并抵靠在基坑相对一侧的钢板上。该基坑支撑系统采用一千斤顶将钢支撑即上述对撑梁直接对撑在基坑相对两侧的钢板上。
例如，中国专利公开号CN1180119，公开日1998年4月29日，发明创造的名称为一种加固支撑的方法，该加固支撑的方法应用于建筑物基础加固、基坑支撑等，其通过对撑梁端部设置支撑紧固栓，通过支撑紧固栓反向旋转产生两个相反力将对撑梁对撑在基坑相对两侧的挡土墙上起到支撑作用。
目前这类采用对撑梁直接对撑在基坑相对两侧的围凛梁上，来加强基坑支撑的强度，在实际施工过程中需要并排的设置若干对撑梁来实现对基坑相对两侧的围凛梁进行支撑；这使得对撑梁大量的分布在基坑中部及边缘，影响基坑挖掘作业。另一方面，由于对撑梁直接对撑在基坑相对两侧的围凛梁上，使得这些对撑梁中存在大量相互平行的对撑梁，这不仅使得基坑支撑结构和对撑梁的支撑结构稳定性不佳，而用导致对撑梁的支撑密度难以降低，否则将影响到支撑强度。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有基坑支撑中的对撑梁大量的分布在基坑中部及边缘，对撑梁的支撑密度大，影响基坑挖掘作业；而且基坑支撑结构稳定性不佳的问题，提供一种基坑支撑结构稳定性好，并且能够在不影响基坑支撑结构强度的前提下，降低对撑梁的支撑密度，为基坑挖掘作业提供更大的作业空间的可拆卸预应力支撑架系统。
本发明的技术方案是：
一种可拆卸预应力支撑架系统，包括绕基坑边缘设置的一组工法桩及位于工法桩内侧的围凛梁，围凛梁内侧设有若干三角支撑件，位于基坑中凹陷拐角处设有角对撑梁，且该角对撑梁设置在凹陷拐角相邻两侧的两三角支撑件之间；角对撑梁的一端抵靠在其中一个三角支撑件侧面上，另一端与另一个三角支撑件之间设有预应力预留件；该预应力预留件包括可相互撑开的两个支撑部件，且其中一支撑部件抵接在三角支撑件侧面上，另一支撑部件抵接在角对撑梁端部上。
本方案支撑架系统通过撑开预应力预留件的两个支撑部件向相反的两个方向施加预紧力，从而将角对撑梁对撑在基坑中凹陷拐角的相邻两侧的两三角支撑件之间；该角对撑梁，角对撑梁两端的三角支撑件及凹陷拐角相邻两侧的围凛梁一同构成三角形的支撑结构，从而极大的提高角对撑梁和基坑支撑结构稳定性；更重要的是本方案支撑架系统充分利用了基坑原有的凹陷拐角结构，巧妙的在凹陷拐角相邻两侧的围凛梁内设置三角支撑件，并利用角对撑梁和三角支撑件与基坑原有的凹陷拐角结构配合形成三角形的支撑结构；在提高基坑支撑结构稳定性的同时，由于充分利用了基坑原有的凹陷拐角结构，因而能够在不影响基坑支撑结构强度的前提下，降低角对撑梁的数量即支撑密度，为基坑挖掘作业提供更大的作业空间。另一方面，本方案的角对撑梁结构还可以在基坑中部预留出大量的空间，更加有利于基坑挖掘作业。另外，本方案支撑架系统的角对撑梁，三角支撑件及预应力预留件可以重复拆装利用且拆装便捷，从而大大的节约了资源，降低工程成本。
作为优选，基坑中至少有部分处于相对两侧的围凛梁之间设有若干组加强梁对撑结构，各组加强梁对撑结构分别包括主对撑梁、两根对撑连接梁及呈三角形的对撑梁连接件；两对撑连接梁的一端抵靠在对撑梁连接件的两侧面上，两对撑连接梁的另一端抵靠在同一侧的围凛梁的两三角支撑件上，并且两对撑连接梁与其端部抵靠的三角支撑件所在的围凛梁共同构成三角形支撑结构，所述主对撑梁位于对撑梁连接件与相对的围凛梁之间，且主对撑梁一端抵靠在对撑梁连接件上，另一端与围凛梁之间也设有预应力预留件，该预应力预留件中的一支撑部件抵接在围凛梁上，另一支撑部件抵接在主对撑梁端部上。相邻两组加强梁对撑结构中的一组加强梁对撑结构的两对撑连接梁与另一组加强梁对撑结构的主对撑梁抵靠在基坑中同一侧的围凛梁上。
本方案通过加强梁对撑结构来实现对基坑中处于相对两侧的围凛梁进行支撑，而加强梁对撑结构中的两对撑连接梁与其端部抵靠的三角支撑件所在的围凛梁共同构成三角形支撑结构，这不仅极大的提高了加强梁对撑结构的稳定性及支撑强度，极大的提高了强梁对撑结构的抗形变能力；而用在实际操作过程中只要撑开一个预应力预留件，即可实现由两对撑连接梁和主对撑梁构成对围凛梁进行较大范围的支撑，操作效率高。同时由于相邻两组加强梁对撑结构中的一组加强梁对撑结构的对撑连接梁与另一组加强梁对撑结构的主对撑梁抵靠在基坑中同一侧的围凛梁上，这样强梁对撑结构中的对撑连接梁和主对撑梁作用在围凛梁上的对撑作用点可以均匀的分布在基坑中处于相对两侧的围凛梁上；这使得本方案的加强梁对撑结构与通过直撑梁直接对撑在相对两侧的围凛梁上相比，使得位于相对两侧的围凛梁在获得相同数量的对撑作用点的情况下，可以降低对撑梁的分布密度，进而为基坑挖掘作业提供更大的作业空间。
作为优选，对撑梁连接件呈等腰三角形结构并且其底边和腰由工字钢或H型钢构成，对撑梁连接件的顶点与对撑梁连接件底边中部之间设有主撑杆，主撑杆的两侧对称的设有与对撑梁连接件两腰相垂直的两侧撑杆，两侧撑杆的一端抵靠在主撑杆与对撑梁连接件底边交接部，另一端抵靠在对撑梁连接件两腰中部；构成对撑梁连接件的底边和腰工字钢或H型钢的两翼缘板及腹板之间并排的设有若干第一加强板，且对撑梁连接件底边上的第一加强板与主撑杆相平行，对撑梁连接件腰上的第一加强板与侧撑杆相平行；所述主对撑梁的一端抵靠在对撑梁连接件底边上，且主对撑梁与主撑杆相平行；对撑连接梁的一端抵靠在对撑梁连接件的腰上，且对撑连接梁与侧撑杆相平行。
本方案对撑梁连接件的第一加强板，主撑杆及两侧撑杆结合主对撑梁和对撑连接梁的位置进行设置，其不仅加强了对撑梁连接件的强度；更重要的是，对撑梁连接件底边上的第一加强板与主撑杆相平行，对撑梁连接件腰上的第一加强板与侧撑杆相平行；主对撑梁与主撑杆相平行，对撑连接梁与侧撑杆相平行；这样加强梁对撑结构在受力过程中主对撑梁与对撑连接梁上的作用力及反作用力更加顺利、可靠的进行传导，增强加强梁对撑结构的整体承载能力。
作为优选，主对撑梁和对撑连接梁分别由若干并排设置的工字钢或H型钢，及若干连接各工字钢或H型钢的盖板组成；所述工字钢或H型钢的翼缘板上设有若干连接孔，所述盖板与工字钢或H型钢垂直分布并通过螺栓与工字钢或H型钢的连接孔相连接，所述盖板上还设有与工字钢或H型钢相垂直的肋板；所述对撑连接梁上的各工字钢或H型钢的两翼缘板及腹板之间还并排的设有若干第二加强板。本方案通过盖板将若干并排设置的工字钢或H型钢拼接为一体，并且盖板上设有与工字钢或H型钢相垂直的肋板，可以很好的防御主对撑梁和对撑连接梁产生拱起的问题。
作为优选，三角支撑件为等腰三角形结构并且其底边和腰由工字钢或H型钢构成，三角支撑件的两腰与底边之间设有两根与其腰相垂直的辅助撑杆，两辅助撑杆的一端与三角支撑件底边连接，另一端与三角支撑件腰部连接，且两辅助撑杆呈十字交错分布；构成三角支撑件底边和腰的工字钢或H型钢的两翼缘板及腹板之间并排的设有若干第三加强板，且三角支撑件腰上的第三加强板与辅助撑杆相平行；所述角对撑梁的两端抵靠在三角支撑件的腰上，且角对撑梁与其中一辅助撑杆相平行。本方案的三角支撑件的第三加强板和十字交错分布的辅助撑杆结合角对撑梁的位置进行设置，其不仅加强了三角支撑件的强度；更重要的是，由于三角支撑件腰上的第三加强板与辅助撑杆相平行，角对撑梁与辅助撑杆相平行；这样角对撑梁在受力过程中可以更加顺利、可靠的将作用力传导到围凛梁上对其进行支撑。
作为优选，预应力预留件的两支撑部件之间设有限位挡块，该限位挡块在两支撑部件之间形成预留空腔；所述限位挡块与支撑部件之间设有若干可取出的应力片，且各应力片叠加设置。在拆卸对撑结构时，将液压千斤顶插入预留空腔内将两支撑部件撑开，并将应力片取出即可解除预应力预留件施加在对撑梁上的预应力，进而将对撑梁拆卸。在安装时，将液压千斤顶插入预留空腔内将两支撑部件撑开，并将应力片插入限位挡块与支撑部件之间，即可将预应力通过支撑部件施加在对撑梁上，使对撑梁对撑在围凛梁之间。
作为优选，角对撑梁包括若干并排设置的工字钢或H型钢，及若干连接各工字钢或H型钢的盖板；所述工字钢或H型钢的翼缘板上设有若干连接孔，所述盖板与工字钢或H型钢垂直分布并通过螺栓与工字钢或H型钢的连接孔相连接，所述盖板上还设有与工字钢或H型钢相垂直的肋板。
作为优选，围凛梁由若干工字钢或H型钢相连接形成，该工字钢或H型钢的两端分别设有封头板，且相邻两工字钢或H型钢的封头板之间通过螺栓连接；所述封头板与工字钢或H型钢的腹板之间还设有肋板。
本发明的有益效果是：
其一，可以重复拆装利用且拆装便捷，从而大大的节约了资源，降低工程成本。
其二，具有基坑支撑结构稳定性好的特点，并且能够在不不影响基坑支撑结构强度的前提下，降低对撑梁的支撑密度，为基坑挖掘作业提供更大的作业空间。
附图说明
图1是本发明一种可拆卸预应力支撑架系统的局部结构示意图。
图2是本发明的围凛梁的一种局部结构示意图。
图3是本发明的三角支撑件的一种结构示意图。
图4是本发明的预应力预留件的一种结构示意图。
图5是本发明的对撑梁连接件的一种结构示意图。
图6是本发明一种可拆卸预应力支撑架系统的一种具体施工结构示意图。
图中：工法桩1，围凛梁2，三角支撑件3，角对撑梁4，预应力预留件5，加强梁对撑结构6，主对撑梁7，对撑梁连接件8，对撑连接梁9、91，辅助对撑梁10，盖板11，封头板12，辅助撑杆13，第三加强板14，支撑部件15，应力片16，限位挡块17，预留空腔18，主撑杆19，侧撑杆20，第一加强板21。
具体实施方式
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：
如图1所示，一种可拆卸预应力支撑架系统，包括绕基坑边缘设置的一组工法桩1，位于工法桩内侧的围凛梁2。如图2所示，围凛梁2由若干工字钢或H型钢相连接形成。各工字钢或H型钢的两端分别设有封头板12，且相邻两工字钢或H型钢的封头板之间通过螺栓连接。封头板12与工字钢或H型钢的腹板之间还设有肋板。如图1、图3所示，围凛梁2内侧设有若干三角支撑件3。三角支撑件3为等腰三角形结构并且其底边和腰由工字钢或H型钢构成。三角支撑件3的两腰与底边之间设有两根与其腰相垂直的辅助撑杆13。两辅助撑杆的一端与三角支撑件底边连接，另一端与三角支撑件腰部连接，且两辅助撑杆13呈十字交错分布。构成三角支撑件3底边和腰的工字钢或H型钢的两翼缘板及腹板之间并排的设有若干第三加强板14，且三角支撑件3腰上的第三加强板与辅助撑杆13相平行。三角支撑件通过螺栓固定在围凛梁上，且三角支撑件的底边与围凛梁内侧贴合。
如图1、图6所示，位于基坑中凹陷拐角处设有角对撑梁4，且该角对撑梁4设置在凹陷拐角相邻两侧的两三角支撑件3之间。角对撑梁4的一端抵靠在其中一个三角支撑件3侧面上，另一端与另一个三角支撑件之间设有预应力预留件5。如图4所示，预应力预留件5包括可相互撑开的两个支撑部件15，设置在两支撑部件之间设有限位挡块17，且该限位挡块17在两支撑部件15之间形成预留空腔18。限位挡块17与支撑部件15之间设有若干可取出的应力片16，且各应力片叠加设置。上述支撑部件15由工字钢或H型钢构成，且工字钢或H型钢的两翼缘板及腹板之间并排的设有若干肋板。角对撑梁4与三有支撑件3之间的预应力预留件5中一支撑部件15抵接在三角支撑件3腰部上，另一支撑部件15抵接在角对撑梁4端部上。该角对撑梁4与上述三角支撑件3中的一辅助撑杆13相平行。
如图1、图6所示，基坑中有部分处于相对两侧的围凛梁2之间设有若干组加强梁对撑结构6。各组加强梁对撑结构6分别包括主对撑梁7、两根对撑连接梁9、91及呈等腰三角形结构的对撑梁连接件8。如图5所示，对撑梁连接件8的底边和腰由工字钢或H型钢构成。对撑梁连接件5的顶点与对撑梁连接件底边中部之间设有主撑杆19。主撑杆的两侧对称的设有与对撑梁连接件两腰相垂直的两侧撑杆20。两侧撑杆的一端抵靠在主撑杆19与对撑梁连接件8底边交接部，另一端抵靠在对撑梁连接件8两腰中部。构成对撑梁连接件8的底边和腰工字钢或H型钢的两翼缘板及腹板之间并排的设有若干第一加强板21。对撑梁连接件底边上的第一加强板与主撑杆19相平行；对撑梁连接件腰上的第一加强板与侧撑杆20相平行。
如图1所示，两对撑连接梁9、91的一端抵靠在基坑中同一侧的围凛梁2的两三角支撑件3上，两对撑连接梁9、91的另一端抵靠在对撑梁连接件8的两腰部上；且对撑连接梁与上述对撑梁连接件8中的侧撑杆20相平行。两对撑连接梁9、91与其端部抵靠的三角支撑件所在的围凛梁2共同构成三角形支撑结构。两对撑连接梁9、91之间设有辅助对撑梁10，辅助对撑梁一端抵靠在对撑梁连接件8上，另一端通过千斤顶抵压在围凛梁2上。主对撑梁7位于对撑梁连接件8与相对的围凛梁2之间，且主对撑梁7一端抵靠在对撑梁连接件8底边上，另一端与围凛梁之间也设有预应力预留件5。该预应力预留件中的一支撑部件15抵接在围凛梁2上，另一支撑部件15抵接在主对撑梁7端部上。主对撑梁7与上述对撑梁连接件8的主撑杆19相平行。如图6所示，相邻两组加强梁对撑结构6中的一组加强梁对撑结构的两对撑连接梁9、91与另一组加强梁对撑结构的主对撑梁7抵靠在基坑中同一侧的围凛梁2上。
上述角对撑梁4，主对撑梁7和对撑连接梁分别由若干并排设置的工字钢或H型钢，及若干连接各工字钢或H型钢的盖板11组成。工字钢或H型钢的翼缘板上设有若干连接孔。盖板11与工字钢或H型钢垂直分布并通过螺栓与工字钢或H型钢的连接孔相连接。盖板上还设有与工字钢或H型钢相垂直的肋板。对撑连接梁上的各工字钢或H型钢的两翼缘板及腹板之间还并排的设有若干第二加强板。
如图1、图6所示，在具体实施时，通过将液压千斤顶插入预应力预留件5的预留空腔18内将两支撑部件15撑开，并将应力片16插入限位挡块与支撑部件之间，即可将方向相反的两个预紧力施加在角对撑梁4上，进而将角对撑梁4对撑在基坑中凹陷拐角的相邻两侧的两三角支撑件3之间。同样的在加强梁对撑结构6对撑在基坑中处于相对两侧的围凛梁2之间时，也是通过将液压千斤顶插入预应力预留件5的预留空腔18内将两支撑部件15撑开，进而将加强梁对撑结构6的主对撑梁7和两对撑连接梁9、91对撑在相对两侧的围凛梁之间。
Claims (9)
1.一种可拆卸预应力支撑架系统，包括绕基坑边缘设置的一组工法桩(1)及位于工法桩内侧的围凛梁(2)，其特征是，所述围凛梁内侧设有若干三角支撑件(3)，位于基坑中凹陷拐角处设有角对撑梁(4)，且该角对撑梁设置在凹陷拐角相邻两侧的两三角支撑件之间；角对撑梁的一端抵靠在其中一个三角支撑件侧面上，另一端与另一个三角支撑件之间设有预应力预留件(5)；该预应力预留件包括可相互撑开的两个支撑部件(15)，且其中一支撑部件抵接在三角支撑件(3)侧面上，另一支撑部件抵接在角对撑梁(4)端部上。
2.根据权利要求1所述的一种可拆卸预应力支撑架系统，其特征是，基坑中至少有部分处于相对两侧的围凛梁(2)之间设有若干组加强梁对撑结构(6)，各组加强梁对撑结构分别包括主对撑梁(7)、两根对撑连接梁(9、91)及呈三角形的对撑梁连接件(8)；两对撑连接梁(9、91)的一端抵靠在对撑梁连接件(8)的两侧面上，两对撑连接梁的另一端抵靠在同一侧的围凛梁的两三角支撑件(3)上，并且两对撑连接梁(9、91)与其端部抵靠的三角支撑件所在的围凛梁(2)共同构成三角形支撑结构；所述主对撑梁(7)位于对撑梁连接件与相对的围凛梁之间，且主对撑梁一端抵靠在对撑梁连接件上，另一端与围凛梁之间也设有预应力预留件(5)，该预应力预留件中的一支撑部件抵接在围凛梁上，另一支撑部件抵接在主对撑梁端部上。
3.根据权利要求2所述的一种可拆卸预应力支撑架系统，其特征是，相邻两组加强梁对撑结构(6)中的一组加强梁对撑结构的两对撑连接梁(9、91)与另一组加强梁对撑结构的主对撑梁(7)抵靠在基坑中同一侧的围凛梁上。
4.根据权利要求2所述的一种可拆卸预应力支撑架系统，其特征是，所述对撑梁连接件(8)呈等腰三角形结构并且其底边和腰由工字钢或H型钢构成，对撑梁连接件的顶点与对撑梁连接件底边中部之间设有主撑杆(19)，主撑杆的两侧对称的设有与对撑梁连接件两腰相垂直的两侧撑杆(20)，两侧撑杆的一端抵靠在主撑杆与对撑梁连接件底边交接部，另一端抵靠在对撑梁连接件(8)两腰中部；构成对撑梁连接件的底边和腰工字钢或H型钢的两翼缘板及腹板之间并排的设有若干第一加强板(21)，且对撑梁连接件底边上的第一加强板与主撑杆(19)相平行，对撑梁连接件腰上的第一加强板与侧撑杆(20)相平行；所述主对撑梁(7)的一端抵靠在对撑梁连接件(8)底边上，且主对撑梁与主撑杆(19)相平行；对撑连接梁的一端抵靠在对撑梁连接件(8)的腰上，且对撑连接梁与侧撑杆(20)相平行。
5.根据权利要求2或3所述的一种可拆卸预应力支撑架系统，其特征是，所述主对撑梁(7)和对撑连接梁分别由若干并排设置的工字钢或H型钢，及若干连接各工字钢或H型钢的盖板(11)组成；所述工字钢或H型钢的翼缘板上设有若干连接孔，所述盖板与工字钢或H型钢垂直分布并通过螺栓与工字钢或H型钢的连接孔相连接，所述盖板上还设有与工字钢或H型钢相垂直的助板：所述对撑连接梁上的各工字钢或H型钢的两翼缘板及腹板之间还并排的设有若干第二加强板。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种可拆卸预应力支撑架系统，其特征是，所述三角支撑件(3)为等腰三角形结构并且其底边和腰由工字钢或H型钢构成，三角支撑件的两腰与底边之间设有两根与其腰相垂直的辅助撑杆(13)，两辅助撑杆的一端与三角支撑件底边连接，另一端与三角支撑件腰部连接，且两辅助撑杆呈十字交错分布；构成三角支撑件底边和腰的工字钢或H型钢的两翼缘板及腹板之间并排的设有若干第三加强板(14)，且三角支撑件腰上的第三加强板与辅助撑杆相平行；所述角对撑梁(4)的两端抵靠在三角支撑件的腰上，且角对撑梁与其中一辅助撑杆(13)相平行。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种可拆卸预应力支撑架系统，其特征是，所述预应力预留件的两支撑部件(15)之间设有限位挡块(17)，该限位挡块在两支撑部件之间形成预留空腔；所述限位挡块与支撑部件之间设有若干可取出的应力片(16)，且各应力片叠加设置。
8.根据权利要求1或2或3所述的一种可拆卸预应力支撑架系统，其特征是，所述角对撑梁包括若干并排设置的工字钢或H型钢，及若干连接各工字钢或H型钢的盖板；所述工字钢或H型钢的翼缘板上设有若干连接孔，所述盖板与工字钢或H型钢垂直分布并通过螺栓与工字钢或H型钢的连接孔相连接，所述盖板上还设有与工字钢或H型钢相垂直的助板。
9.根据权利要求1或2或3所述的一种可拆卸预应力支撑架系统，其特征是，所述围凛梁(2)由若干工字钢或H型钢相连接形成，该工字钢或H型钢的两端分别设有封头板(12)，且相邻两工字钢或H型钢的封头板之间通过螺栓连接；所述封头板与工字钢或H型钢的腹板之间还设有肋板。
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