CN108487261A - 一种拱形钢结构支撑 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种拱形钢结构支撑，包括横梁、拱和围檩，所述围檩为纵向设置，所述围檩下端设有底梁，所述横梁、所述围檩和所述底梁形成一个方形结构，所述拱设置于该方形结构内部，所述拱的两端依次连接为一个环状结构，所述拱之间的连接点设有横向支撑和纵向支撑，所述拱形成的环状结构内部设有十字形的支撑件，所述支撑件的四端分别连接所述拱之间的连接点。利用四个相连的拱形成一个四面的缓冲结构，再借由两拱连接点处的横向支撑和纵向支撑防止拱发生横向或纵向的变形，增强了该拱形钢结构支撑的稳定性；十字形的支撑件配合横向支撑和纵向支撑能进一步增强稳定性，防止变形，并提升了承压能力。

Description

一种拱形钢结构支撑

技术领域

本发明涉及于基坑开挖技术领域，特别是涉及一种拱形钢结构支撑。

背景技术

随着我国建筑业的发展，土地作为不可再生的稀缺资源弥足珍贵，开发地下空间为城市发展的必然趋势，建筑基坑工程发展迅速。基坑工程是地下工程施工中的重要组成部分，要求具有安全性、可靠性和经济性。

基坑开挖的支护工程是建筑基坑工程的组成部分之一，对整个基坑工程有着重要影响。传统基坑支护形式主要有：锚杆、锚索、土钉、桩锚、挡土墙等支护方式。

在现代建筑大型化的潮流中，传统的基坑支护结构显现出了施工空间狭小、工期长、耗能高、污染环境等缺点，综合效益较差。授权号CN 105525618B公开了一种呈拱形的基坑支护结构及其施工方法，通过侧拱、顶拱和底拱实现了对基坑的支护，但其结构不稳定，易发生变形。授权号CN 105442611B公开了一种拱形式平衡梁结构及具有该结构的基坑智能支撑系统，通过在圆拱内设置横向的拉杆增强了圆拱顶压组件的承载强度，但圆拱的两端仍会对顺直结构的对撑产生横向的压力，导致对撑变形。授权号CN 105350545B公开了一种地铁基坑端头井工具式拱撑自平衡支护结构，通过采用多个横向、纵向分支撑使所受的承压力均匀分散于拱形钢曲梁上，但其底部为拱脚直接与连桩连接，无缓冲效果，易导致拱脚发生变形，不利于长期使用。

发明内容

本发明的一个目的在于提出一种结构稳定、承压力强、使用寿命长的拱形钢结构支撑。

一种拱形钢结构支撑，包括横梁、拱和围檩，所述围檩为纵向设置，所述横梁为横向设置且两端分别与所述围檩的上端固定连接，所述围檩下端设有底梁，所述横梁、所述围檩和所述底梁形成一个方形结构，所述拱设置于该方形结构内部，所述拱的数量为四个，其凸面分别与所述横梁、所述围檩和所述底梁接触并固定连接，所述拱的两端依次连接为一个环状结构；

所述拱之间的连接点设有横向支撑和纵向支撑，所述横向支撑为纵向设置，所述横向支撑的一端与所述横梁或所述底梁固定连接，另一端与所述拱之间的连接点固定连接，所述纵向支撑为横向设置，所述纵向支撑的两端分别与所述围檩和所述拱之间的连接点固定连接；

所述拱形成的环状结构内部设有十字形的支撑件，所述支撑件的四端分别连接所述拱之间的连接点。

根据本发明提出的一种拱形钢结构支撑，利用四个相连的拱形成一个四面的缓冲结构，当位于顶部的拱受到压力时，其两端会产生一个横向朝外的力，而拱的两端均连接有另一个拱，则四个拱相互形成一个稳定的缓冲结构，延长该拱形钢结构支撑的使用寿命；再借由两拱连接点处的横向支撑和纵向支撑防止拱发生横向或纵向的变形，增强了该拱形钢结构支撑的稳定性；十字形的支撑件配合横向支撑和纵向支撑能进一步增强稳定性，防止变形，并提升了承压能力。

另外，根据本发明提供的拱形钢结构支撑，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述拱之间的连接点设有连接部件，所述连接部件设有五个凸出的端口，所述拱、所述横向支撑、所述纵向支撑和所述支撑件均通过所述连接部件固定连接。

进一步地，所述拱、所述横向支撑、所述纵向支撑和所述支撑件与所述连接部件均通过螺栓固定连接，便于拆卸。

进一步地，所述横向支撑和所述纵向支撑的长度相同，使所述横向支撑和所述纵向支撑所产生的合力为沿所述支撑件的支撑杆的轴向。

进一步地，所述连接部件与所述支撑件连接的端口的轴线为所述横向支撑和所述纵向支撑形成的夹角的中心线。

进一步地，所述横向支撑、所述纵向支撑和所述支撑件均与所述连接部件的端口表面垂直，使该拱形钢结构支撑所受到力全部沿轴向施加在所述横向支撑、所述纵向支撑和所述支撑件上，发挥所述横向支撑、所述纵向支撑和所述支撑件的最大强度，避免对将力施加于连接处的强度较低螺栓上。

进一步地，所述支撑件四根支撑杆之间两两设有第一加强杆，防止由于支撑杆因非沿其轴向的力而发生弯曲变形。

进一步地，所述支撑件的每个支撑杆上均设有第二加强杆，所述第二加强杆对称于支撑杆设置且一端与支撑杆固定连接，另一端与所述第一加强杆连接。

利用所述第二加强杆配合所述第一加强杆大大增加了所述支撑件的强度，防止其发生形变，同时所述支撑件的四端均连接所述拱，实现了防止所述拱的变形，再配合所述横向支撑和所述纵向支撑，大大增强了该拱形钢结构支撑。

进一步地，所述横向支撑两两之间均匀设有横向分支撑，所述横向分支撑一端分别与所述横梁或所述底梁连接，另一端与所述拱连接，使所述拱受到的纵向的力均匀分散。

进一步地，所述纵向支撑两两之间均匀设有纵向分支撑，所述纵向分支撑两端分别连接所述围檩和所述拱，使所述拱受到的横向的力均匀分散。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明第一实施例的拱形钢结构支撑的结构示意图；

图2是图1中A处的结构示意图；

图中：1-横梁，11-横向支撑，12-横向分支撑，2-拱，3-围檩，31-纵向支撑，32-纵向分支撑，4-连接部件，5-支撑件，51-第一加强杆，52-第二加强杆，6-底梁。

具体实施方式

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，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，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。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。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本发明的第一实施例提出一种拱形钢结构支撑，包括横梁1、拱2和围檩3。

所述围檩3为纵向设置，所述横梁1为横向设置且两端分别与所述围檩3的上端固定连接，所述围檩3下端设有底梁6，所述横梁1、所述围檩3和所述底梁6形成一个方形结构，所述拱2设置于该方形结构内部，所述拱2的数量为四个，其凸面分别与所述横梁1、所述围檩3和所述底梁6接触并固定连接，所述拱2的两端依次连接为一个环状结构；

所述拱2之间的连接点设有横向支撑11和纵向支撑31，所述横向支撑11为纵向设置，所述横向支撑11的一端与所述横梁1或所述底梁6固定连接，另一端与所述拱2之间的连接点固定连接，所述纵向支撑31为横向设置，所述纵向支撑31的两端分别与所述围檩3和所述拱2之间的连接点固定连接；

所述拱2形成的环状结构内部设有十字形的支撑件5，所述支撑件5的四端分别连接所述拱2之间的连接点。

在本实施例中，利用四个相连的拱2形成一个对四个方向的缓冲结构，当位于顶部的拱2受到压力时，其两端会产生一个横向朝外的力，而拱2的两端均连接有另一个拱2，则四个拱2相互形成一个稳定的缓冲结构；再借由两拱2连接点处的横向支撑11和纵向支撑31防止拱发生横向或纵向的变形，增强了该拱形钢结构支撑的稳定性；十字形的支撑件5配合横向支撑11和纵向支撑31能进一步增强稳定性，防止变形。

如图2所示，所述拱2之间的连接点设有连接部件4，所述连接部件4设有五个凸出的端口，所述拱2、所述横向支撑11、所述纵向支撑31和所述支撑件5均通过所述连接部件4固定连接。所述拱2、所述横向支撑11、所述纵向支撑31和所述支撑件5与所述连接部件4均通过螺栓固定连接，便于拆卸。

所述横向支撑11和所述纵向支撑31的长度相同，使所述横向支撑11和所述纵向支撑31所产生的合力为沿所述支撑件5的支撑杆的轴向，所述连接部件4与所述支撑件5连接的端口的轴线为所述横向支撑11和所述纵向支撑31形成的夹角的中心线。通过所述横向支撑11、所述纵向支撑31和所述支撑件5能形成一个力平衡结构。

所述横向支撑11、所述纵向支撑31和所述支撑件5均与所述连接部件的端口表面垂直，使该拱形钢结构支撑所受到力全部沿轴向施加在所述横向支撑11、所述纵向支撑31和所述支撑件5上，发挥所述横向支撑1、所述纵向支撑31和所述支撑件5的最大强度，避免对将力施加于连接处的强度较低螺栓上，最大限度地提升了该拱形钢结构支撑的强度，提升了承压能力。

所述支撑件5的四根支撑杆之间两两设有第一加强杆51，防止由于支撑杆因非沿其轴向的力而发生弯曲变形。所述支撑件5的每个支撑杆上均设有第二加强杆52，所述第二加强杆52对称于支撑杆设置且一端与支撑杆固定连接，另一端与所述第一加强杆51连接。

在所述支撑件5的结构中，利用所述第二加强杆52配合所述第一加强杆51大大增加了所述支撑件5的强度，防止其发生形变，同时所述支撑件5的四端均连接所述拱2，实现了防止所述拱2的变形，再配合所述横向支撑11和所述纵向支撑31，大大增强了该拱形钢结构支撑。

所述横向支撑11两两之间均匀设有横向分支撑12，所述横向分支撑12一端分别与所述横梁1或所述底梁6连接，另一端与所述拱2连接，使所述拱2受到的纵向的力均匀分散。所述纵向支撑31两两之间均匀设有纵向分支撑32，所述纵向分支撑31两端分别连接所述围檩3和所述拱2，使所述拱2受到的横向的力均匀分散。

通过上述技术方案，本发明大大提升了拱形钢结构支撑的强度，使其难以发生横向或纵向的变形。所述拱2的缓冲效果能较刚性支撑更稳定，使用寿命更长，再借由所述横向支撑11、所述纵向支撑31和所述支撑件5提升其稳定性，使其不易发生变形，同时大大提升了其承压能力。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种拱形钢结构支撑，其特征在于，包括横梁、拱和围檩，所述围檩为纵向设置，所述横梁为横向设置且两端分别与所述围檩的上端固定连接，所述围檩下端设有底梁，所述横梁、所述围檩和所述底梁形成一个方形结构，所述拱设置于该方形结构内部，所述拱的数量为四个，其凸面分别与所述横梁、所述围檩和所述底梁接触并固定连接，所述拱的两端依次连接为一个环状结构；

所述拱之间的连接点设有横向支撑和纵向支撑，所述横向支撑为纵向设置，所述横向支撑的一端与所述横梁或所述底梁固定连接，另一端与所述拱之间的连接点固定连接，所述纵向支撑为横向设置，所述纵向支撑的两端分别与所述围檩和所述拱之间的连接点固定连接；

所述拱形成的环状结构内部设有十字形的支撑件，所述支撑件的四端分别连接所述拱之间的连接点。

2.根据权利要求1所述的拱形钢结构支撑，其特征在于，所述拱之间的连接点设有连接部件，所述连接部件设有五个凸出的端口，所述拱、所述横向支撑、所述纵向支撑和所述支撑件均通过所述连接部件固定连接。

3.根据权利要求2所述的拱形钢结构支撑，其特征在于，所述拱、所述横向支撑、所述纵向支撑和所述支撑件与所述连接部件均通过螺栓固定连接。

4.根据权利要求3所述的拱形钢结构支撑，其特征在于，所述横向支撑和所述纵向支撑的长度相同。

5.根据权利要求4所述的拱形钢结构支撑，其特征在于，所述连接部件与所述支撑件连接的端口的轴线为所述横向支撑和所述纵向支撑形成的夹角的中心线。

6.根据权利要求5所述的拱形钢结构支撑，其特征在于，所述横向支撑、所述纵向支撑和所述支撑件均与所述连接部件的端口表面垂直。

7.根据权利要求1所述的拱形钢结构支撑，其特征在于，所述支撑件四根支撑杆之间两两设有第一加强杆。

8.根据权利要求7所述的拱形钢结构支撑，其特征在于，所述支撑件的每个支撑杆上均设有第二加强杆，所述第二加强杆对称于支撑杆设置且一端与支撑杆固定连接，另一端与所述第一加强杆连接。

9.根据权利要求1所述的拱形钢结构支撑，其特征在于，所述横向支撑两两之间均匀设有横向分支撑，所述横向分支撑一端分别与所述横梁或所述底梁连接，另一端与所述拱连接。

10.根据权利要求1所述的拱形钢结构支撑，其特征在于，所述纵向支撑两两之间均匀设有纵向分支撑，所述纵向分支撑两端分别连接所述围檩和所述拱。