CN112942364A - 一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统，设于基坑内壁混凝土梁上，所述自平衡预应力梁支撑系统包括若干固定在混凝土梁上的腹杆，所述腹杆远离混凝土梁的一端通过拉杆接头与拉杆活动连接，所述拉杆的两端分别与预埋在混凝土梁内的预埋件铰接；其解决了常规钢支撑系统必须在基坑内设置竖向承载构件的问题；通过对拉杆施加预应力从而反作用于腹杆实现平衡基坑外土压力；大跨度预应力梁提高了基坑内土方开挖效率，降低了支撑系统材料使用量，节省造价。本支撑系统可重复使用，具有工期短、成本低、安全性能好、环保无污染等特点。

Description

一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统

技术领域

本发明涉及基坑支撑系统领域，具体涉及一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统。

背景技术

城市基坑工程往往处于房屋和生命线工程的密集地区，在基坑的周围不仅有已建房屋或地铁隧道，而且有供水、供气管,通讯、电力管线等市政管线，如果基坑开挖造成坑外变形过大，则会影响到这些管线的正常使用或造成重大的事故。因此，在基坑开挖之前有必要采取一系列的支护措施，以此来控制基坑边坡可能产生的过大变形。

现有张弦梁竖向采用型钢立柱或混凝土柱内插型钢作为竖向承载构件，参见图6，通过顶伸张弦梁腹杆对系统进行预应力施加，间接使张弦梁拉杆受力，整个系统传力较为复杂，采用竖向承载构件一般成本较高，且数量较多的钢立柱或混凝土柱影响下层土方开挖效率，从而加长项目工期，与此同时，施工钢立柱或混凝土柱时而采用的水泥、混凝土及钢筋等原材料成本高昂，施工过程中产生的粉尘、泥浆等还会造成环境污染，对生态系统造成直接的破坏和影响。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统，其解决了常规钢支撑系统必须在基坑内设置竖向承载构件的问题，能够通过自身结构实现平衡基坑外土压力；提高基坑内土方开挖效率，节省造价，解决粉尘、泥浆等环境污染的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统，设于基坑内壁混凝土梁上，所述预应力梁支撑系统包括若干固定在混凝土梁上的腹杆，所述腹杆远离混凝土梁的一端通过拉杆接头与拉杆活动连接，所述拉杆的两端分别与预埋在混凝土梁内的预埋件铰接；所述拉杆的两端均设有用于施加预应力的张紧器 ；

所述拉杆接头包括固定在腹杆上的保护套筒，所述保护套筒的内腔在其沿着远离腹杆的方向上依次固定设置有劲板、直径与保护套筒内径相同的球形索夹以及盖合在保护套筒端部的封板，所述保护套筒上开有供拉杆或拉索穿过和滑动的条形槽，所述球形索夹上开有供拉杆或拉索穿过的通孔。

优选地，所述球形索夹包括两个用于夹紧拉杆或拉索的上半球索夹与下半球索夹，所述上半球索夹与劲板固定连接，所述下半球索夹通过螺栓与上半球索夹固定连接。

优选地，所述上半球索夹与下半球索夹上开有若干对称的用于安装螺栓的通孔。

优选地，所述劲板为两个钢板组成的十字形板，十字形板外切圆的直径与保护套筒内径相同。

优选地，所述劲板接触上半球索夹的一侧设有与其外壁适配的球形凹槽。

本发明的有益效果在于：

1、本系统由多个零部件组装而成，装配化程度高，施工便利，灵活性好，并且能够多次回收、重复利用；

2、本系统解决了常规钢支撑系统必须在基坑内设置竖向承载构件的问题；

3、本系统无需设置竖向承载构件，提高了基坑内土方开挖效率，提升了施工灵活性，减少了施工工期；

4、节省了由于施工立柱或立柱桩而采用的水泥、混凝土及钢筋等原材料成本；

5、本系统解决了由于施工立柱或立柱桩而造成粉尘、泥浆污染和环境污染的问题，能够达到项目环保施工要求，符合绿色新型支撑技术；

6、本系统采用张紧器对拉杆施加预应力，其能够有效利用自身拉杆配合张紧器实现平衡基坑外土压力的目的，支护更加稳定；

7、与传统拉杆固定方式不同，本系统拉杆不用锚入混凝土梁内部，只需与混凝土梁内预埋件连接即可，施工较为便捷，连接方式安全可靠，精度更高；

8、张紧器能够调节拉杆自身长度从而调节腹杆对混凝土梁的压力，可调性和灵活性高。

9、本系统采用拉索接头连接腹杆与拉杆，采用上半球索夹与下半球索夹共同作用拉杆，安装较为方便，灵活性高。

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为本发明实施例提供的一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统在基坑内的安装位置示意图；

图2为本发明实施例提供的一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统结构示意图；

图3为本发明实施例提供的腹杆与拉杆接头连接示意图；

图4为本发明实施例提供的腹杆与拉杆接头连接示意图（爆炸图）；

图5为本发明实施例提供的拉杆、张紧器以及腰梁之间连接示意图；

图6为本发明实施例提供的现有技术张弦梁结构示意图。

附图标记说明：

4、拉杆接头；42、保护套筒；43、劲板；44、上半球索夹；45、下半球索夹；46、封板；6、张紧器；10、拉杆；11、腹杆；12、预埋件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统，设于基坑内壁混凝土梁上，根据基坑的深度，可以竖向设置一层或多层，所述预应力梁支撑系统包括若干固定在混凝土梁上的腹杆11，所述腹杆11远离混凝土梁的一端通过拉杆接头4与拉杆10活动连接，所述拉杆10的两端分别与预埋在混凝土梁内的预埋件12铰接；参照图5，与传统拉杆固定方式不同，本系统拉杆10不用锚入混凝土梁内部，只需与混凝土梁内预埋件12连接，所述拉杆10的两端均设有张紧器6，通过张紧器6直接对整个拉杆10施加预应力，利用拉杆10受力后形成的反作用力通过腹杆11直接传递回混凝土梁，以达到平衡基坑外土压力的目的。

所述拉杆接头4包括固定在腹杆11上的保护套筒42，所述保护套筒42的内腔在其沿着远离腹杆11的方向上依次固定设置有劲板43、直径与保护套筒42内径相同的球形索夹以及盖合在保护套筒端部的封板46，所述保护套筒42上开有供拉杆10或拉索5穿过和滑动的条形槽，所述球形索夹上开有供拉杆10或拉索5穿过的通孔，所述劲板43接触上半球索夹44的一侧设有与其外壁适配的球形凹槽。

所述球形索夹包括两个用于夹紧拉杆10或拉索5的上半球索夹44与下半球索夹45，所述上半球索夹44与劲板43固定连接，所述下半球索夹45通过螺栓与上半球索夹44固定连接用于夹紧拉杆10。

所述劲板43为两个钢板组成的十字形板，十字形板外切圆的直径与保护套筒42内径相同。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统，设于基坑内壁混凝土梁上，其特征在于，所述预应力梁支撑系统包括若干固定在混凝土梁上的腹杆（11），所述腹杆（11）远离混凝土梁的一端通过拉杆接头（4）与拉杆（10）活动连接，所述拉杆（10）的两端分别与预埋在混凝土梁内的预埋件（12）铰接；所述拉杆（10）的两端均设有用于对其施加预应力的张紧器（6）；

所述拉杆接头（4）包括固定在腹杆（11）上的保护套筒（42），所述保护套筒（42）的内腔在其沿着远离腹杆（11）的方向上依次固定设置有劲板（43）、直径与保护套筒（42）内径相同的球形索夹以及盖合在保护套筒端部的封板（46），所述保护套筒（42）上开有供拉杆（10）或拉索（5）穿过和滑动的条形槽，所述球形索夹上开有供拉杆（10）或拉索（5）穿过的通孔。

2.如权利要求1所述的一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统，其特征在于，所述球形索夹包括两个用于夹紧拉杆（10）或拉索（5）的上半球索夹（44）与下半球索夹（45），所述上半球索夹（44）与劲板（43）固定连接，所述下半球索夹（45）通过螺栓与上半球索夹（44）固定连接。

3.如权利要求2所述的一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统，其特征在于，所述上半球索夹（44）与下半球索夹（45）上开有若干对称的用于安装螺栓的通孔。

4.如权利要求1所述的一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统，其特征在于，所述劲板（43）为两个钢板组成的十字形板，十字形板外切圆的直径与保护套筒（42）内径相同。

5.如权利要求1所述的一种自平衡大跨度深基坑预应力梁系统，其特征在于，所述劲板（43）接触上半球索夹（44）的一侧设有与其外壁适配的球形凹槽。

Images