CN107034899A - 装配式大跨度桁架结构及基坑支撑系统 - Google Patents

装配式大跨度桁架结构及基坑支撑系统 Download PDF

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明提供一种装配式大跨度桁架结构及基坑支撑系统，其中，所述装配式大跨度桁架结构包括：端部件、中间件、钢绞线以及锚盘。本发明的装配式大跨度桁架结构能够为基坑支撑系统提高15～30米的大跨度支撑，其可组装方便，用料消耗相对较少，节约了支撑系统的成本。

Description

装配式大跨度桁架结构及基坑支撑系统
技术领域
本发明涉及工程施工技术领域，尤其涉及一种装配式大跨度桁架结构及基坑支撑系统。
背景技术
基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。在工程施工中，当基坑为大型基坑，需要在基坑内部进行支撑，以保证地下结构施工及基坑周边环境的安全。现有的基坑支撑系统中的角撑位置和对撑位置处设置有起到支撑作用的大跨度结构，现有的大跨度结构如多组八字撑、预应力围檩梁，其中，多组八字撑应用于跨度在30米以上，预应力围檩梁应用于跨度在15米以下。然而，对于基坑支撑系统的角撑位置，经常需要应用跨度在15～30米之间的大跨度结构。由于现有的大跨度结构并不满足上述需求，目前只能采取间距很密的多组平形的角撑，如此材料量消耗很大。
因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式大跨度桁架结构及基坑支撑系统，以克服现有技术中存在的不足。
为实现上述发明目的，本发明提供一种装配式大跨度桁架结构，其应用于基坑支撑系统中，其包括：端部件、中间件、钢绞线以及锚盘；
所述端部件相对设置，所述端部件包括第一上部横梁、第一下部横梁、第一竖杆和第一斜杆；
所述第一上部横梁和第一下部横梁通过所述第一竖杆和第一斜杆相连接，相对所述第一上部横梁和第一下部横梁，所述第一竖杆垂直设置，所述第一斜杆倾斜设置；
所述中间件设置于所述端部件之间，并与所述端部件相连接，所述中间件包括第二上部横梁、第二下部横梁、第二竖杆和第二斜杆；
所述第二上部横梁和第二下部横梁通过所述第二竖杆和第二斜杆相连接，所述第二竖杆相对设置，所述第二斜杆位于所述第二竖杆之间，相对所述第二上部横梁和第二下部横梁，所述第二竖杆垂直设置，所述第二斜杆倾斜设置；
所述第一上部横梁和第二上部横梁中贯穿有连接所述端部件和中间件的所述钢绞线，所述钢绞线通过所述锚盘进行拉伸固定。
作为本发明的装配式大跨度桁架结构的改进，所述第一上部横梁具有供所述钢绞线穿过的空腔。
作为本发明的装配式大跨度桁架结构的改进，所述第一竖杆的侧面上开设有多组螺栓孔。
作为本发明的装配式大跨度桁架结构的改进，所述第一下部横梁为多组，多组所述第一下部横梁层叠设置。
作为本发明的装配式大跨度桁架结构的改进，所述第一下部横梁、第一竖杆和第一斜杆呈三角形，所述第一上部横梁位于所述三角形的端点位置，所述第一下部横梁的端部凸伸而出。
作为本发明的装配式大跨度桁架结构的改进，所述第二上部横梁具有供所述钢绞线穿过的空腔。
作为本发明的装配式大跨度桁架结构的改进，所述第二竖杆的侧面上开设有多组螺栓孔。
作为本发明的装配式大跨度桁架结构的改进，所述第二下部横梁为多组，多组所述第二下部横梁层叠设置。
作为本发明的装配式大跨度桁架结构的改进，所述第二上部横梁、第二下部横梁、第二竖杆呈矩形，所述第二斜杆位于所述矩形的对角线位置。
为实现上述发明目的，本发明提供一种基坑支撑系统，其具有如上所述的装配式大跨度桁架结构，所述装配式大跨度桁架结构布置于所述基坑支撑系统的角撑位置和/或对撑位置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的装配式大跨度桁架结构能够为基坑支撑系统提高15～30米的大跨度支撑，其可组装方便，用料消耗相对较少，节约了支撑系统的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的装配式大跨度桁架结构一具体实施方式的平面示意图；
图2为图1中端部件的立体放大示意图；
图3为图1中中间件的立体放大示意图；
图4为本发明装配式大跨度桁架结构的力学模型图；
图5为本发明的装配式大跨度桁架结构一具体实施方式的平面示意图；
图6为本发明的装配式大跨度桁架结构一具体实施方式的平面示意图；
图7为本发明的装配式大跨度桁架结构一具体实施方式的平面示意图；
图8为本发明的基坑支撑系统一具体实施方式的平面示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
如图1所示，本发明的装配式大跨度桁架结构1应用于基坑支撑系统中，其包括：端部件10、中间件20、钢绞线30以及锚盘40。
如图2所示，所述端部件10相对设置，其形成本发明装配式大跨度桁架结构的端部结构。具体地，任一端的端部件10包括第一上部横梁11、第一下部横梁12、第一竖杆13和第一斜杆14。
其中，所述第一上部横梁11内部具有空腔，所述第一上部横梁11的两侧壁面上开设有与所述空腔相连通的通孔110。所述第一竖杆13相对横梁11、12垂直布置，其外侧面上设置有辅助所述端部件10进行装配式连接的多组螺栓孔。所述第一斜杆14相对横梁11、12倾斜布置。所述第一下部横梁12为多组，多组所述第一下部横梁12层叠设置而起到围檩的功能。
进一步地，所述端部件10中各结构的连接关系为：所述第一上部横梁11与所述第一下部横梁12相对平行设置，且所述第一上部横梁11和第一下部横梁12通过所述第一竖杆13和第一斜杆14相连接。其中，相对所述第一上部横梁11和第一下部横梁12，所述第一竖杆13垂直设置，所述第一斜杆14倾斜设置。
在一个优选的实施方式中，所述第一下部横梁12、第一竖杆13和第一斜杆14大致呈三角形，此时，所述第一上部横梁11连接于所述三角形的端点位置。从而，具有上述结构的端部件10具有良好的结构稳定性和装配性。此外，所述第一下部横梁12的端部凸伸而出，如此，所述第一下部横梁12凸伸的部分能够与应用的基坑支撑系统中的锯形件相连接，起到支座的功能。
如图3所示，所述中间件20设置于所述端部件10之间，并与所述端部件10相连接，其形成本发明装配式大跨度桁架结构的中间结构。具体地，所述中间件20包括第二上部横梁21、第二下部横梁22、第二竖杆23和第二斜杆24。
其中，所述第二上部横梁21内部具有空腔，所述第二上部横梁21的两侧壁面上开设有与所述空腔相连通的通孔210。所述第二竖杆23相对横梁21、22垂直布置，其外侧面上设置有辅助所述中间件20进行装配式连接的多组螺栓孔。所述第二斜杆24相对横梁21、22倾斜布置。所述第二下部横梁22为多组，多组所述第一下部横梁12层叠设置而起到围檩的功能。
进一步地，所述中间件20中各结构的连接关系为：所述第二上部横梁21与所述第二下部横梁22相对平行设置，且所述第二上部横梁21和第二下部横梁22通过所述第二竖杆23和第二斜杆24相连接。其中，所述第二竖杆23相对设置，所述第二斜杆24位于所述第二竖杆23之间。相对所述第二上部横梁21和第二下部横梁22，所述第二竖杆23垂直设置，所述第二斜杆24倾斜设置。
在一个优选的实施方式中，所述第二上部横梁21、第二下部横梁22、第二竖杆23大致呈矩形，此时，所述第二斜杆24位于所述矩形的对角线位置。从而，具有上述结构的中间件20具有良好的结构稳定性和装配性。
为了进一步提高本发明的装配式大跨度桁架结构的稳定性和强度，所述第一上部横梁11和第二上部横梁21的空腔中贯穿有连接所述端部件10和中间件20的所述钢绞线30，同时，所述钢绞线30通过所述锚盘40进行拉伸固定，从而所述钢绞线30能够提供拉紧的预应力。
所述中间件20的数量可以根据实际的需求设置为一个或者多个，当所述中间件20为多个时，多个所述中间件20并排设置。其中，相邻的中间件20彼此连接，位于两端的中间件20与端部件10相连接。从而，根据设置的所述中间件20的数量，可在15～30米的范围内，获得不同跨度的桁架结构。
进一步地，所述中间件20与端部件10相连接时，所述第一斜杆14与所述第二斜杆24呈八字形结构。当所述中间件20为多个时，相邻的装配连接在一起的中间件20中，两个所述第二斜杆24呈八字形结构。从而，本发明装配式大跨度桁架结构中具有若干三角形结构，其具有良好的力学稳定性。
如图4所示，其为本发明装配式大跨度桁架结构的力学模型，在该力学模型中竖杆可以作为零杆。由该力学模型可知，装配式大跨度桁架结构两端受到围檩轴力以及预应力，其一侧受到围檩外侧力。从而，所示桁架结构的中部承受较大的作用力，由于三角形结构的稳定性，其中部产生相对较小的位移形变，并提供稳定的支撑。
最后列举几个由所述端部件10和中间件20所形成的桁架结构的实施例，上述各实施例中的桁架结构具有不同的跨度。
如图5所示，在一个实施例中，所述端部件为两个，所述中间件为两个。
如图6所示，在一个实施例中，所述端部件为两个，所述中间件为四个。
如图1所示，在一个实施例中，所述端部件为两个，所述中间件为六个。
如图7所示，在一个实施例中，所述端部件为两个，所述中间件为八个。
如图8所示，基于如上所述的装配式大跨度桁架结构，本发明还提供一种基坑支撑系统2，具体地，所述基坑支撑系统具有如上所述的装配式大跨度桁架结构1，所述装配式大跨度桁架1结构可以根据实际的需要布置于所述基坑支撑系统2的角撑位置A和/或对撑位置B处，其在起到良好支撑作用的同时，其跨度能够适应基坑支撑系统中角撑位置和对撑位置的跨度需求，进而可以减少材料消耗，节约成本。
综上所述，本发明的装配式大跨度桁架结构能够为基坑支撑系统提高15～30米的大跨度支撑，其可组装方便，用料消耗相对较少，节约了支撑系统的成本。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种装配式大跨度桁架结构，其应用于基坑支撑系统中，其特征在于，所述装配式大跨度桁架结构包括：端部件、中间件、钢绞线以及锚盘；
所述端部件相对设置，所述端部件包括第一上部横梁、第一下部横梁、第一竖杆和第一斜杆；
所述第一上部横梁和第一下部横梁通过所述第一竖杆和第一斜杆相连接，相对所述第一上部横梁和第一下部横梁，所述第一竖杆垂直设置，所述第一斜杆倾斜设置；
所述中间件设置于所述端部件之间，并与所述端部件相连接，所述中间件包括第二上部横梁、第二下部横梁、第二竖杆和第二斜杆；
所述第二上部横梁和第二下部横梁通过所述第二竖杆和第二斜杆相连接，所述第二竖杆相对设置，所述第二斜杆位于所述第二竖杆之间，相对所述第二上部横梁和第二下部横梁，所述第二竖杆垂直设置，所述第二斜杆倾斜设置；
所述第一上部横梁和第二上部横梁中贯穿有连接所述端部件和中间件的所述钢绞线，所述钢绞线通过所述锚盘进行拉伸固定。
2.根据权利要求1所述的装配式大跨度桁架结构，其特征在于，所述第一上部横梁具有供所述钢绞线穿过的空腔。
3.根据权利要求1所述的装配式大跨度桁架结构，其特征在于，所述第一竖杆的侧面上开设有多组螺栓孔。
4.根据权利要求1所述的装配式大跨度桁架结构，其特征在于，所述第一下部横梁为多组，多组所述第一下部横梁层叠设置。
5.根据权利要求1所述的装配式大跨度桁架结构，其特征在于，所述第一下部横梁、第一竖杆和第一斜杆呈三角形，所述第一上部横梁位于所述三角形的端点位置，所述第一下部横梁的端部凸伸而出。
6.根据权利要求1所述的装配式大跨度桁架结构，其特征在于，所述第二上部横梁具有供所述钢绞线穿过的空腔。
7.根据权利要求1所述的装配式大跨度桁架结构，其特征在于，所述第二竖杆的侧面上开设有多组螺栓孔。
8.根据权利要求1所述的装配式大跨度桁架结构，其特征在于，所述第二下部横梁为多组，多组所述第二下部横梁层叠设置。
9.根据权利要求1所述的装配式大跨度桁架结构，其特征在于，所述第二上部横梁、第二下部横梁、第二竖杆呈矩形，所述第二斜杆位于所述矩形的对角线位置。
10.一种基坑支撑系统，其特征在于，所述基坑支撑系统具有如权利要求1～9任一项所述的装配式大跨度桁架结构，所述装配式大跨度桁架结构布置于所述基坑支撑系统的角撑位置和/或对撑位置。
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