CN113047298A - 一种基坑支撑结构及其安装拆卸方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基坑支撑结构，钢管混凝土包括中间块和边部块，中间块两侧对称设置边部块，中间块内设置支撑功能机构，中间块是的三分格箱的方形结构，三分格箱的中分格箱设置支撑功能机构，支撑功能机构包括支撑连接机构、轴力测试机构及支撑拆卸机构，支撑连接机构与边部块固定连接，轴力测试机构用于测试三分格箱的中分格箱受力大小，支撑拆卸机构用于支撑中分格箱；本发明钢管混凝土集合了钢支撑与混凝土材料的优点，钢板处于外圈，钢板围成的支撑体内浇筑混凝土，这种支撑结构可充分发挥钢材料的抗拉强度高特点的同时具有混凝土支撑功能，钢管混凝土内设置支撑功能机构，如此即提高了支撑结构的刚度有提高了结构的耐疲劳性能。

Description

一种基坑支撑结构及其安装拆卸方法

技术领域

本发明涉及深基坑支撑技术领域，具体涉及一种基坑支撑结构及其安装拆卸方法。

背景技术

深基坑每层土开挖过程中，支撑架设时间是影响围护结构变形的重要因素，尤其是软土地区，土的含水量高，强度低，产生的主动土压力大，因挖土卸荷而支撑架设不及时导致变形较大。基坑支撑类型通常有两种，混凝土支撑和钢管支撑。混凝土支撑施工工艺复杂，工序多，主要包括整平场地、浇筑垫层，绑扎钢筋笼，浇筑混凝土，养护，所以架设时间长；同时拆除混凝土支撑也具有工艺复杂，工期长的特点；但混凝土支撑的刚度大，抵抗变形能力强；钢支撑的架设速度明显快于混凝土支撑，工序少，但钢支撑刚度小，支撑效果差，并还受钢围檩和围护墙平整性影响，尤其是边角部斜撑的施工工艺更为复杂，相应技术难度也大，总体上钢支撑抗变形的能力较弱。同时随着经济发展，施工成本费也不断增长，周边环境变形要求也在提高，现在需要一种支撑结构，能提高支撑结构的刚度和安装拆卸便捷性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢管混凝土支撑结构及其安装拆卸方法，以解决上述现有技术中多项缺陷或缺陷之一。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种基坑支撑结构，其特征在于，包括钢管混凝土，所述钢管混凝土包括中间块和边部块，所述中间块两侧对称设置边部块，所述边部块包括在所述中间块两侧至围护墙依次设置的第一边部块、第二边部块、第三边部块，所述，所述中间块内设置支撑功能机构，中间块是的三分格箱的方形结构，所述三分格箱的中分格箱设置支撑功能机构，所述支撑功能机构包括支撑连接机构、轴力测试机构及支撑拆卸机构，所述支撑连接机构与所述边部块固定连接，所述轴力测试机构用于测试三分格箱的中分格箱受力大小，所述支撑拆卸机构用于支撑中分格箱。

优选，前述的一种基坑支撑结构，其特征在于，所述述中分格箱设置若干通孔，所述支撑连接机构、轴力测试机构和支撑拆卸机构与设置在所述通孔中。

优选，前述的一种基坑支撑结构，其特征在于，所述支撑连接机构包括钢铰线，所述轴力测试机构包括轴力计，所述支撑拆卸机构包括千斤顶，所述轴力计用于测试中间块所受轴力，所述千斤顶和所述中分格箱上方的上钢筋混凝土条块、设置在所述中分格箱下方的下钢筋混凝土条块配合支撑中间块，所述第一边部块中设置预应力连接构件，所述两条钢铰线的一端穿过所述通孔和预应力连接构件，所述钢铰线的两端固定连接。

优选，前述的一种基坑支撑结构，其特征在于，所述中间块与所述第一边部块之间设置加厚钢板。

优选，前述的一种基坑支撑结构，其特征在于，所述第二边部块、第三边部块均是外围钢板内部混凝土结构，所述第一边部块、第二边部块、第三边部块通过第一螺栓螺母连接。

优选，前述的一种基坑支撑结构，其特征在于，所述第三边部块设置防掉环，所述防掉环设置防掉钢筋，所述防掉钢筋一端与所述防掉环固定连接，另一端与所述围护墙固定连接，所述第三边部块设置横向拉杆。

一种上述任意一项所述的基坑支撑结构的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：预制第一边部块、第二边部块、第三边部块和中间块，将所述第一边部块、第二边部块、第三边部块按照顺序依次设置中间块的两侧，将第三边部块与所述围护墙固定连接。

优选，前述的一种安装方法，其特征在于，所述预制中间块的方法为：将外围钢板连接围成无封顶的箱体，依次放置下钢筋混凝土条块、中分格箱和上钢筋混凝土条块，中分格箱内设置若干通孔，并将支撑功能机构放置在所述通孔内，用钢板封顶。

优选，前述的一种安装方法，其特征在于，预制第一边部块对的方法，将外围钢板连接围成无封顶的箱体，在箱体内填充混凝土，在填充混凝土是为同时预埋预应力连接构件，最后用钢板封顶，第一边部块是位于中间块两侧一块;预制所述第二边部块的方法，将外围钢板连接围成无封顶的箱体，在箱体内填充混凝土，最后用钢板封顶，第二边部块是用于调整支撑长度使用；现浇第三边部块的方法，将外围钢板连接围成无封顶的箱体，在箱体内填充混凝土，最后用钢板封顶，第三边部块是用于支撑与围护墙使用；第三边部块的现浇混凝土达到设计强度要求后，即可拆除预应力连接构件中的钢铰线。

一种上诉任意一项所述的基坑支撑结构的拆卸方法，其特征在于，包括以下步骤：将预应力连接构件中的钢铰线拆除，依次拆除中间块内的上钢筋混凝土条块、中分格箱和下钢筋混凝土条块，依次拆除第一边部块、第二边部块；最后拆除第三边部块上拆除防掉钢筋、最后再用人工风镐拆除混凝土连接部。

根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：

1. 钢管混凝土集合了钢支撑与混凝土材料的优点，钢板处于外圈，钢板围成的柱体内浇筑混凝土，这种支撑结构可充分发挥钢材料的抗拉强度高特点的同时具有混凝土支撑功能，钢管混凝土内设置支撑功能机构，如此即提高了支撑结构的刚度有提高了结构的耐疲劳性能。

2. 钢板围成的柱体起到了内充混凝土的模板作用，钢板起到了钢筋作用，且可重复使用，节省模板材料、钢筋笼的材料费用、人工费及工时。

3. 在围护墙破除鼓包并平整墙面难度很大时，通过现浇混凝土式连接方法有利于减小墙面平整度要求，进而大大减小施工难度，缩短施工时间，提高施工质量、效益。

附图说明

图1为本发明具体实施方式为支撑结构的示意图

图2为本发明具体实施方式中间块的剖视图；

图3为本发明具体实施方式中间块与第一边部块连接示意图；

图4为本发明具体实施方式中间块的剖视图二；

图5为本发明具体实施方式第一边部块剖视图

其中：0-围护墙、4-中间块、5-第一边部块、6第二边部块、7-第三边部块、9-预应力连接构件、10-中分格箱、11-第一螺栓、12-防掉环、13-防掉钢筋、14-中分格箱、15-上钢筋混凝土条块、17-通孔、18-第二螺栓、19-下钢筋混凝土条块、20-横向拉杆、21-现浇混凝土、22-加厚钢板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1~5所示，本发明公开一种基坑支撑结构，包括钢管混凝土，钢管混凝土包括中间块4和边部块，中间块4两侧对称设置边部块，边部块包括在中间块4两侧至围护墙0依次设置的第一边部块5、第二边部块6、第三边部块7，，中间块4内设置支撑功能机构，中间块4是的三分格箱的方形结构，三分格箱的中分格箱14设置支撑功能机构，支撑功能机构包括支撑连接机构、轴力测试机构及支撑拆卸机构，支撑连接机构与边部块固定连接，轴力测试机构用于测试三分格箱的中分格箱14受力大小，支撑拆卸机构用于支撑中分格箱14。

钢管混凝土集合了钢支撑与混凝土材料的优点，钢板处于外圈，钢板围成的柱体内浇筑混凝土，这种支撑结构可充分发挥钢材料的抗拉强度高特点的同时具有混凝土支撑功能，钢管混凝土内设置预应力机构，如此即提高了支撑结构的刚度有提高了结构的耐疲劳性能。

如图2所示，中分格箱14内设置了5个通孔17，分别是17-1、17-2、17-3、17-4、17-5，其中支撑功能机构设置在17-1、17-5位置，支撑连接机构设置在17-2、17-4，轴力测试机构设置在17-3位置，支撑连接机构包括钢铰线，所述轴力测试机构包括轴力计，所述支撑拆卸机构千斤顶。

中间块4与第一边部块5固定连接，具体的连接方式是，第一边部块5设置预应力连接构件9，预应力连接构件9用于在混凝土结构中留出钢铰线的通过空间，预应力连接构件9与孔位17-2、17-4连通，两条钢铰线从中间块4任意一端的第一边部块5内的预应力连接构件9伸入，穿过孔位17-2、17-4，从中间块4的另一端的第一边部块5内的预应力连接构件9伸出，钢铰线两端固定连接，这样第一边部块5和中间块4固定连接，形成一整体，为了保证中间块4与第一边部块5连接强度，中间块4与第一边部块5之间设置加厚钢板22。

第一边部块5与第二边部块6固定连接，具体连接方式，第一边部块5与第二边部块6外围钢板通过第一螺栓螺母11螺栓连接，同理第二边部块6和第三边部块7也是通过第一螺栓11螺栓连接。

第三边部块7与围护墙0固定连接，具体的，第三边部块7侧端与围护墙0固定连接，为了加强第三边部块7与围护墙0的连接强度，第三边部块7的顶部钢板设置防掉环12，防掉环12上固定连接有防掉钢筋13，防掉钢筋13与围护墙0固定连接。

第二边部块6、第三边部块7均是外围钢板内部混凝土结构，即外围用钢板围成所需要的形状，在钢板内填充混凝土，第三边部块7为了加强结构强度，第三边部块7在顶层钢板和底层钢板之间设置横向拉杆20。

本发明还提供了一种基坑支撑结构的安装方法，包括：

步骤一，预制中间块4和边部块

制作中间块4的方法，将钢板围成所需形状为封顶的容腔，在底部至顶部依次设置下钢筋混凝土预制条块19、中分格箱14和上钢筋混凝土预制条块15，在中分格箱14设置若干通孔17，在通孔17内设置支撑功能机构，最后用钢板将顶部封死；

边部块包括第一边部块5、第二边部块6、第三边部块7；

预制第一边部块5的方法，将外围钢板连接围成无封顶的箱体，在箱体内填充混凝土，在填充混凝土是为同时预埋预应力连接构件，最后用钢板封顶，第一边部块是位于中间块两侧一块；

预制第二边部块6的方法，将外围钢板连接围成无封顶的箱体，在箱体内填充混凝土，最后用钢板封顶，第二边部块是用于调整支撑长度使用；

现浇第三边部块7的方法，将外围钢板连接围成无封顶的箱体，在箱体内填充混凝土，最后用钢板封顶，第三边部块是用于支撑与围护墙使用；第三边部块的现浇混凝土达到设计强度要求后，即可拆除预应力连接构件中的钢铰线。

步骤二，连接中间块4和第一边部块5，

中间块4两边设置第一边部块5，两条钢铰线从穿入任意一边的第一边部块5中的预应力连接构件9、经过中间块4，从另外一边的第一边部块5中的预应力连接构件9穿出，钢铰线的两头用预应力锚头固定连接。

步骤三，第一边部块5、第二边部块6和第三边部块7：

通过第一螺栓11将第一边部块5、第二边部块6和第三边部块7的外钢板螺栓连接。

步骤四，第三边部块7和围护墙0

用现浇混凝土的方式将第三边部块7与围护墙0固定连接，在使用防掉钢筋13将围护墙0和防掉环12固定连接。

第一边部块5、第二边部块6、第三边部块7和中间块4的外围钢板用第二螺栓18固定。

本实施例中分格箱14内设置5个通孔17，分别是孔位17-1、孔位17-2、孔位17-3、孔位17-4、孔位17-5，支撑功能机构包括支撑连接机构、轴力测试机构及支撑拆卸机构，支撑连接机构包括钢铰线，轴力测试机构包括轴力计，支撑拆卸机构包括千斤顶，孔位17-1和孔位17-5设置千斤顶，孔位17-2和孔位17-4是钢铰线通过位置，孔位17-3放置轴力计。

本发明还提供了一种基坑支撑结构的拆卸方法，包括：

步骤一，拆除中间块4：

给千斤顶加力释放中间块4的内应力，然后依次拆除外围钢板、上钢筋混凝土条块15、下钢筋混凝土条块19；卸除千斤顶力后，再拆除中分格箱14。

步骤二，拆除第一边部块5、第二边部块6：

拧开第一螺栓11，然后依次将第一边部块5、第二边部块6拆除。

步骤三，拆除第三边部块7：

先拆除防掉钢筋13、防掉环12，拆除第三边部块7外围钢板，最后用人工风镐拆除现浇混凝土。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种基坑支撑结构，其特征在于，包括钢管混凝土，所述钢管混凝土包括中间块（4）和边部块，所述中间块（4）两侧对称设置边部块，所述边部块包括在所述中间块（4）两侧至围护墙（0）依次设置的第一边部块（5）、第二边部块（6）、第三边部块（7），所述中间块（4）内设置支撑功能机构，中间块（4）是的三分格箱的方形结构，所述三分格箱的中分格箱（14）设置支撑功能机构，所述支撑功能机构包括支撑连接机构、轴力测试机构及支撑拆卸机构，所述支撑连接机构与所述边部块固定连接，所述轴力测试机构用于测试三分格箱的中分格箱（14）受力大小，所述支撑拆卸机构用于支撑中分格箱（14）。

2.根据权利要求1所述的一种基坑支撑结构，其特征在于，所述述中分格箱（14）设置若干通孔（17），所述支撑连接机构、轴力测试机构和支撑拆卸机构与设置在所述通孔（17）中。

3.根据权利要求1所述的一种基坑支撑结构，其特征在于，所述支撑连接机构包括钢铰线，所述轴力测试机构包括轴力计，所述支撑拆卸机构包括千斤顶，所述轴力计用于测试中间块（4）所受轴力，所述千斤顶和所述中分格箱（14）上方的上钢筋混凝土条块（15）、设置在所述中分格箱（14）下方的下钢筋混凝土条块（19）配合支撑中间块（4），所述第一边部块（5）中设置预应力连接构件（9），所述两条钢铰线的一端穿过所述通孔（17）和预应力连接构件（9），所述钢铰线的两端固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种基坑支撑结构，其特征在于，所述中间块（4）与所述第一边部块（5）之间设置加钢板（22）。

5.根据权利要求1所述的一种基坑支撑结构，其特征在于，所述中间块（4）、第一边部块（5）、第二边部块（6）、第三边部块（7）均是外围钢板内部混凝土结构，所述中间块（4）、第一边部块（5）、第二边部块（6）、第三边部块（7）通过第一螺栓（11）螺栓连接。

6.根据权利要求1所述的一种基坑支撑结构，其特征在于，所述第三边部块（7）设置防掉环（12），所述防掉环（12）设置防掉钢筋（13），所述防掉钢筋（13）一端与所述防掉环（12）固定连接，另一端与所述围护墙（0）固定连接，所述第三边部块（7）设置横向拉杆（20）。

7.一种如权利要求1-6任意一项所述的基坑支撑结构的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

预制中间块（4）、第一边部块（5）、第三边部块（7）和第二边部块（6）、，将所述第一边部块（5）、第三边部块（7）、第二边部块（6）按照顺序依次设置中间块（4）的两侧，将第三边部块（7）与所述围护墙（0）固定连接。

8.根据权利要求7所述的一种安装方法，其特征在于，所述预制中间块（4）的方法为：将外围钢板连接围成无封顶的箱体，依次放置下钢筋混凝土条块（19）、中分格箱（14）和上钢筋混凝土条块（15），中分格箱（14）内设置若干通孔（17），并将支撑功能机构放置在所述通孔（17）内，用钢板封顶。

9.根据权利要求7所述的一种安装方法，其特征在于，预制第一边部块对（5）的方法，将外围钢板连接围成无封顶的箱体，在箱体内填充混凝土，在填充混凝土是为同时预埋预应力连接构件（9），最后用钢板封顶，第一边部块（5）是位于中间块两侧一块;预制所述第二边部块（6）的方法，将外围钢板连接围成无封顶的箱体，在箱体内填充混凝土，最后用钢板封顶，第二边部块（6）是用于调整支撑长度使用；现浇第三边部块（7）的方法，将外围钢板连接围成无封顶的箱体，在箱体内填充混凝土，最后用钢板封顶，第三边部块（7）是用于支撑与围护墙使用；第三边部块（7）的现浇混凝土达到设计强度要求后，即可拆除预应力连接构件（9）中的钢铰线。

10.一种如权利要求1-5任意一项所述的基坑支撑结构的拆卸方法，其特征在于，包括以下步骤：

支撑使用结束后，拆开中间块侧钢板，在中间块（4）的中分隔箱14）安装千斤顶，然后对千斤顶加力，顶开第一边部块（5），释放中间块（4）的压力，然后拆除中间块（4）内的上钢筋混凝土条块（15）和下钢筋混凝土条块（19），然后再卸除千斤顶力，拆除中分格箱（14）；再依次拆除第一边部块（5）、第二边部块（6）；最后拆除第三边部块（7）上拆除防掉钢筋（9）、最后再用人工风镐拆除混凝土连接部。

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