CN109853582A - 一种地下空间临时支护结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地下空间临时支护结构，属于地下施工技术领域。包括支座、立柱、主龙骨连接件、顶端支撑部、主龙骨、副龙骨连接套件、副龙骨、螺栓；所述支座由底座、加肋支撑、支座中柱组成，底座呈矩形，支座中柱呈矩形，位于底座中心，加肋支撑呈梯形且位于支座的中心；立柱截面呈矩形，内部为中空状，位于支座中柱的外部，通过螺栓调节高度；所述主龙骨连接件、顶端支撑部均位于立柱顶部；主龙骨通过固定在两立柱之间，副龙骨连接套件位于主龙骨上；副龙骨与主龙骨垂直。本发明的临时支护结构形式简单，便于安装，整体结构由金属制成，重复利用可回收、节约资源、绿色环保，有效解决地下施工过程中施工复杂且浪费资源的问题。

Description

一种地下空间临时支护结构

技术领域

本发明属于地下施工技术领域，特别是涉及一种地下空间临时支护结构。

背景技术

随着国民经济和科学技术的不断发展，城市空间的利用除了传统地面空间以外，地下、空中、水底将逐步纳入建设的范畴。地下空间的开发在解决城市土地利用、交通拥堵、改善城市市容市貌、充分利用城市土地资源方面具有不可替代的作用。地下步行通道等交通设施的建设，有利于分流地面拥挤的人群及交通。此外，现代地下空间还集商业购物、影院娱乐、动植物观赏等休闲功能于一体。

地下空间是指主体建筑埋于地表以下，集商城、交通、停车场、人防地铁等建筑功能于一体的建筑的统称。地下空间是对城市上下部空间综合利用的结果，充分考虑社会、环境和经济效益，其主要特点如下：

（1）从环保防灾的角度看，绿地、广场、景观建设与地下空间的复合开发，具有能为客流提供避暑挡风的功效；挖掘地下空间的防护潜能，设置立体化直通楼梯，沟通地面上人员援救或是地面下的人员逃生，将地下空间作为疏散点，使人防、消防、防灾有效结合起来，使土地利用效率达到最大化。

（2）从城市空间结构看，城市经济的高速发展致使对土地的需求急剧扩张，但是长期以来受种种条件的制约，难以优化空间布局，地下空间的开发利用能有效缓解城市的用地紧张，是目前优化城市空间利用最为行之有效的途径之一。

（3）从土地利用价值的角度看，城市的立体化发展在多个不同的水平层面上创造了城市空间，地下空间的开发建设，无疑在很大程度上拓展了城市的空间容量，提高了城市的使用效益，实现了土地更高的使用价值。特别是由轨道交通引导的地下空间开发是新城建设地下空间的重要原因。交通与商业间相互促进，赋予土地更高的使用价值，其结果必将大大推动城市经济进一步发展。

随着经济技术的不断发展，城市地面的土地资源逐渐难以满足使用的需求，国外发达国家在上世纪50年代，开始对地下空间的开发进行探索。地下空间的利用在保持城市可持续发展，城市立体再开发中起到了至关重要的作用。

在80年代以前，受当时经济和科技水平所限，我国极少进行地下空间的开发，地下基建项目往往局限在人防、仓储等用途，开发规模小，土地利用效率非常低，且多以地下室的形式进行建设，采光和通风都无法达到舒适的要求。仅有极少部分综合商场，建设了地下室，并作为商业用途。

80年代初期，部分商场把人防地下室、地下储藏室改造为商业用途，并取得了良好的经济效益，地下商业逐渐受到了关注。如广州南方大厦就是当时的代表者，为当时全国最大的地下商场。

近几年来，我国开始进行结合城市交通改造及地铁建设的大规模地下公共空间综合开发。依托地铁建设、结合地面广场或地面景观绿化解决城市交通或区域交通，同时结合地下商业开发、增加城市道路面积、增加城市机动车停车位解决区域地下人行交通，以及城市综合管廊等都成为国内地下空间开发的重要标志。

在 1995 年日本阪神地震发生以前，关于大型全埋式的地下空间由于结构破坏引起的重大安全事故并不多见，并且多数破坏也属于程度较轻的损坏。但地下结构的破坏主要以地下长条线形结构以及小型供水、供电管道结构遭受破坏居多。

大型地下空间建筑由于结构破坏引起的重大安全事件主要发生在 1995年1月，日本大阪-神户地区发生了里氏 7.2 级的大地震，当时日本学界认为关西地区不可能发生大规模地震，而且当地普遍房屋低矮，因此抗震并未得到高度重视。神户市地下结构诸如地下多用途隧道、电话线地下管道和地下商场等地下建筑结构均遭到不同程度的破坏，尤其是地铁车站及区间隧道遭到了严重破坏，引起了众多抗震学者的关注。神户高速铁路的东西线和神户市营山手线是阪神地震破坏的重灾区。

地下空间受力特点：（1）地下空间结构一般为全埋式地下室结构，受到建筑使用荷载及四周水土压力、人防荷载的共同作用；（2）受周围地基土约束影响，地下结构的振动特性与地基土密切相关；（3）由于地下空间埋置地面以下，具有较高的防水要求，因此不宜设置过多的伸缩缝，因此通常为超长无分缝结构；（4）近年，地下空间设计师一般通过下沉广场的形式使地下建筑与外部空间及周边建筑相连，减少密闭空间产生的不良效果。

在隧道及地下空间工程的建设中，越来越多地采用新奥法施工。新奥法以“管超前，少扰动，早喷锚，勤量测，紧封闭”为施工方针，以光面或双光面爆破、预裂爆破为开挖手段，以喷射混凝土、锚杆、钢拱架及钢筋网为初期支护手段，以复合式衬砌作为支护体系，通过施工量测及信息的及时反馈，实现隧道及地下空间工程施工的合理化、信息化和科学化。检测是隧道及地下工程设计、施工是否合理的直接判断手段目前，在隧道及地下空间工程信息化施工中，对支护体系稳定性研究主要集中在支护体系变形的监测和锚杆轴力监测研究上。

为确保工程施工及地表建筑物的安全，在该地下工程开挖过程中，对初期支护工字钢拱应力、锚杆轴力、喷射混凝土内应力、喷射混凝土与围岩间接触压力、临时工字钢支撑应力、喷射混凝土与二次衬砌间接触压力、二次衬砌钢筋应力进行监测，以全面掌握该地下工程施工过程中支护结构的稳定性；通过信息反馈，及时调整施工方案及修正施工设计，尽而对该地下空间工程施工期间支护体系的安全性及稳定性进行全面的评估及预测，以全面掌握该地下工程施工过程中支护结构的受力状况；通过信息反馈，及时调整施工方案及修正设计，进而对隧道施工期间支护体系的安全稳定性进行全面的评估及预测，从而确保工程安全性。

因此，有必要结合装配式建筑的特点，发明一种增强型抗折绿色围墙及其施工方法，减轻围墙的自重，增强围墙的抗折抗弯性能，提高整体结构的受力性能，可拆卸回收重复利用。

发明内容

为了解决上述存在的技术问题，本发明提供一种地下空间临时支护结构，主要开发一种形式简单、便于安装、节省劳动力的临时支护结构，整体结构由金属制成，适用范围广，重复利用可回收，节约资源，绿色环保，有效解决地下施工过程中支护结构施工复杂、浪费资源、延误工期的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种地下空间临时支护结构，包括支座、立柱、主龙骨连接件、顶端支撑部、主龙骨、副龙骨连接套件、副龙骨、螺栓；所述支座由底座、加肋支撑、支座中柱组成，底座呈矩形，四角处设置螺栓孔，通过螺栓与地面结构固定，支座中柱截面呈矩形且位于底座的中心部，四面均等间距沿竖向设置中柱固定孔，加肋支撑呈梯形且分别位于支座中柱的四边的中心部，底部与底座连接，之间通过焊接连接；所述立柱的横截面呈矩形，四面中部沿竖向等间距设置立柱固定孔，内部为中空状，且位于支座中柱的外部，通过螺栓与支座立柱固定连接；所述主龙骨连接件位于立柱上端侧面，主龙骨固定在水平方向两相邻的立柱之间；所述顶端支撑部位于立柱的顶端，与地下空间的顶部相接处；所述主龙骨、副龙骨由钢筋网架制成，副龙骨连接套件位于主龙骨的外部，副龙骨通过螺栓与副龙骨连接套件连接，位于两主龙骨之间且与之垂直。

进一步地，所述的立柱位于支座中柱的外部，且通过中柱固定孔、立柱固定孔调节立柱的高度，两相邻立柱的高度差根据地下空间结构的高度差调整。

进一步地，所述的位于主龙骨连接件上的主龙骨能够调节主龙骨与立柱之间的角度。

进一步地，所述的顶端支撑部为减震橡胶垫。

进一步地，所述主龙骨为可伸缩的钢筋网架，可以根据两相邻立柱之间的距离调节。

进一步地，一个主龙骨上可设置4~8个副龙骨连接套件，且副龙骨连接套件可在主龙骨上滑动到合适位置通过螺栓连接。

进一步地，所述的副龙骨连接套件由套筒件和U形连接件组成，U形连接件位于套筒件管壁的一侧，且通过焊接连接。

进一步地，所述的副龙骨为不可伸缩的钢筋网架，两平行主龙骨之间可平行布置4~8根副龙骨。

本发明的有益效果：

本发明的有益效果和优点是形式简单，便于安装，节省劳动力，整体结构由金属制成，适用范围广，重复利用可回收，节约资源，绿色环保，有效解决地下施工过程中支护结构施工复杂、浪费资源、延误工期的问题。

附图说明

图1为本发明一种地下空间临时支护结构横向连接正视图；

图2为本发明一种地下空间临时支护结构纵横向连接侧视图；

图3为本发明一种地下空间临时支护结构纵横向连接俯视图；

图4为支座结构的三维结构详图；

图5为副龙骨连接套件的三维结构详图。

图中，1为支座；1-1为底座；1-2为加肋支撑；1-3支座中柱；1-4为螺栓孔；1-5为中柱固定孔；2为立柱；2-1为立柱固定孔；3为主龙骨连接件；4为顶端支撑部；5为主龙骨；6为副龙骨连接套件；6-1为套筒件；6-2为U形连接件；7为副龙骨；8为螺栓。

具体实施方式

为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例：如图1-图5所示，本发明包括支座1、立柱2、主龙骨连接件3、顶端支撑部4、主龙骨5、副龙骨连接套件6、副龙骨7、螺栓8；所述支座1由底座1-1、加肋支撑1-2、支座中柱1-3组成，底座1-1呈矩形，四角处设置螺栓孔1-4，通过螺栓8与地面结构固定，支座中柱1-3截面呈矩形且位于底座1-1的中心部，四面均等间距沿竖向设置中柱固定孔1-5，加肋支撑1-2呈梯形且分别位于支座中柱1-3的四边的中心部，底部与底座1-1连接，之间通过焊接连接；所述立柱2的横截面呈矩形，四面中部沿竖向等间距设置立柱固定孔2-1，内部为中空状，且位于支座中柱1-3的外部，通过螺栓8与支座立柱1-3固定连接；所述主龙骨连接件3位于立柱2上端侧面，主龙骨5固定在水平方向两相邻的立柱2之间；所述顶端支撑部4位于立柱2的顶端，与地下空间的顶部相接处；所述主龙骨5、副龙骨7由钢筋网架制成，副龙骨连接套件6位于主龙骨5的外部，副龙骨7通过螺栓8与副龙骨连接套件6连接，位于两主龙骨5之间且与之垂直。

如图1、图2所示，所述立柱2位于支座中柱1-3的外部，且通过中柱固定孔1-5、立柱固定孔2-1调节立柱2的高度，两相邻立柱2的高度差根据地下空间结构的高度差调整。

如图1、图2所示，所述位于主龙骨连接件3上的主龙骨5可调节主龙骨5与立柱2之间的角度。

如图1、图2、图3所示，所述顶端支撑部4为减震橡胶垫。

如图1、图3所示，所述主龙骨5为可伸缩的钢筋网架，可根据两相邻立柱之间的距离调节。

如图1、图2、图3、图5所示，一个主龙骨5上可设置4~8个副龙骨连接套件6，且副龙骨连接套件6可在主龙骨5上滑动到合适位置通过螺栓8连接；副龙骨连接套件6由套筒件6-1和U形连接件6-2组成，U形连接件6-2位于套筒件6-1管壁的一侧，且通过焊接连接。

如图2、图3所示，副龙骨7为不可伸缩的钢筋网架，两平行主龙骨（5）之间可平行布置4~8根副龙骨7。

本发明的地下空间临时支护结构，整体由金属制成，可回收重复利用，绿色环保节约资源；支座1由底座1-1、加肋支撑1-2、支座中柱1-3相互焊接制成的，提高了支座1的支撑能力；立柱2安装在支座中柱1-4的外部，通过中柱固定孔1-5及立柱固定孔2-1调节立柱2的高度；主龙骨5为可伸缩的钢筋网架，与水平位置上两相邻的立柱2连接；数个副龙骨连接套件6位于主龙骨5的外部通过螺栓8固定连接，副龙骨7位于相邻两平行的主龙骨5之间通过副龙骨连接套件6相连，提高支护结构顶部的承载能力，且之间通过螺栓8连接，组装及拆卸方便。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种地下空间临时支护结构，其特征在于：包括支座（1）、立柱（2）、主龙骨连接件（3）、顶端支撑部（4）、主龙骨（5）、副龙骨连接套件（6）、副龙骨（7）、螺栓（8）；所述支座（1）由底座（1-1）、加肋支撑（1-2）、支座中柱（1-3）组成，底座（1-1）呈矩形，四角处设置螺栓孔（1-4），通过螺栓（8）与地面结构固定，支座中柱（1-3）截面呈矩形且位于底座（1-1）的中心部，四面均等间距沿竖向设置中柱固定孔（1-5），加肋支撑（1-2）呈梯形且分别位于支座中柱（1-3）的四边的中心部，底部与底座（1-1）连接，之间通过焊接连接；所述立柱（2）的横截面呈矩形，四面中部沿竖向等间距设置立柱固定孔（2-1），内部为中空状，且位于支座中柱（1-3）的外部，通过螺栓（8）与支座立柱（1-3）固定连接；所述主龙骨连接件（3）位于立柱（2）上端侧面，主龙骨（5）固定在水平方向两相邻的立柱（2）之间；所述顶端支撑部（4）位于立柱（2）的顶端，与地下空间的顶部相接处；所述主龙骨（5）、副龙骨（7）由钢筋网架制成，副龙骨连接套件（6）位于主龙骨（5）的外部，副龙骨（7）通过螺栓（8）与副龙骨连接套件（6）连接，位于两主龙骨（5）之间且与之垂直。

2.根据权利要求1所述一种地下空间临时支护结构，其特征在于：所述的立柱（2）位于支座中柱（1-3）的外部，且通过中柱固定孔（1-5）、立柱固定孔（2-1）调节立柱（2）的高度，两相邻立柱（2）的高度差根据地下空间结构的高度差调整。

3.根据权利要求1所述一种地下空间临时支护结构，其特征在于：所述的位于主龙骨连接件（3）上的主龙骨（5）能够调节主龙骨（5）与立柱（2）之间的角度。

4.根据权利要求1所述一种地下空间临时支护结构，其特征在于：所述的顶端支撑部（4）为减震橡胶垫。

5.根据权利要求1所述一种地下空间临时支护结构，其特征在于：所述主龙骨（5）为可伸缩的钢筋网架，可以根据两相邻立柱之间的距离调节。

6.根据权利要求1所述一种地下空间临时支护结构，其特征在于：一个主龙骨（5）上可设置4~8个副龙骨连接套件（6），且副龙骨连接套件（6）可在主龙骨（5）上滑动到合适位置通过螺栓（8）连接。

7.根据权利要求1所述一种地下空间临时支护结构，其特征在于：所述的副龙骨连接套件（6）由套筒件（6-1）和U形连接件（6-2）组成，U形连接件（6-2）位于套筒件（6-1）管壁的一侧，且通过焊接连接。

8.根据权利要求1所述一种地下空间临时支护结构，其特征在于：所述的副龙骨（7）为不可伸缩的钢筋网架，两平行主龙骨（5）之间可平行布置4~8根副龙骨（7）。