CN117286885A - 坑外横向支撑的基坑支护结构 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种坑外横向支撑的基坑支护结构，其包括：竖向阻挡部；连接部；横向支撑件，所述横向支撑件至少包括角部横向支撑件，所述角部横向支撑件连接于所述角部，并且所述角部横向支撑件向所述第一连接部和/或第二连接部施加第二正压力；以及角部施力部件，所述角部施力部件的一端设置于所述角部横向支撑件，所述角部施力部件的另一端设置于所述第一连接部和/或第二连接部，以便通过角部施力部件向所述第一连接部和/或第二连接部和/或竖向阻挡部施加拉力，并通过所述角部施力部件所施加的拉力至少部分地抵消所述竖向阻挡部所承受的基坑周边土壤向竖向阻挡部施加的力。

Description

坑外横向支撑的基坑支护结构

技术领域

本公开涉及一种坑外横向支撑的基坑支护结构，属于建筑技术领域。

背景技术

在楼宇建设或者地下结构建设时，一般对地面进行明挖作业，以形成基坑。现有技术中常常通过在基坑的周边设置竖向桩，在坑内设置横向支撑的基坑支护结构来防止基坑周边的土壤发生坍塌。

从结构上说，当前建筑的基坑支护多采用垂直支护桩加坑内水平支撑或斜拉锚杆来抵抗坑外土壤的推力，基坑内水平支撑对施工有妨碍作用，并且成本很高，地下室施工结束后还需要拆除水平支撑。而且水平支撑在施工时，人力物力耗费惊人，也造成工期时间很长。

而斜拉锚杆尽管也是提供对抗土推力的结构，然而土质往往并不理想，而且要伸入建筑基坑以外很远才能得到有限的抗力，伸的太远也不允许，太短又不可靠，很容易造成整体土体的倒塌，现实中经常有基坑坍塌事故发生，造成道路坍塌或人员伤害。

以上两种现有技术一次性投资很大，待地下室完成后，其使命完成，不能重复使用，浪费极大。

发明内容

为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种坑外横向支撑的基坑支护结构。

根据本公开的一个方面，提供了一种坑外横向支撑的基坑支护结构，其包括：

竖向阻挡部，所述竖向阻挡部设置于所述基坑的周边的至少一部分；

连接部，所述连接部设置于所述竖向阻挡部，以通过所述连接部连接所述竖向阻挡部的至少部分竖向阻挡部；其中，所述连接部至少包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与第二连接部相连接，并且在所述第一连接部与第二连接部的连接处形成有角部；或者，所述第一连接部的两端之间的部分形成有角部；

横向支撑件，所述横向支撑件至少包括角部横向支撑件，所述角部横向支撑件连接于所述角部区域，并且所述角部横向支撑件向所述第一连接部和/或第二连接部和/或竖向阻挡部施加第二正压力；以及

角部施力部件，所述角部施力部件的一端设置于所述角部横向支撑件，所述角部施力部件的另一端设置于所述第一连接部和/或第二连接部，以便通过角部施力部件向所述第一连接部和/或第二连接部和/或竖向阻挡部施加拉力，并通过所述角部施力部件所施加的拉力至少部分地抵消所述竖向阻挡部所承受的基坑周边土壤向竖向阻挡部施加的力。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，还包括：内支撑结构，所述内支撑结构连接于所述角部区域，并且所述第二正压力能够通过所述内支撑结构传递。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，所述角部施力部件位于所述角部横向支撑件的至少一侧。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，在所述基坑的边部的中间部分和/或所述基坑的角部区域处增加所设置的竖向阻挡部的尺寸或者增加所设置的竖向阻挡部的密度或数量，和/或，在所述基坑的边部的中间部分和/或所述基坑的角部区域处所设置的连接部的横截面的面积增加。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，还包括：

加强阻挡部，所述加强阻挡部尺寸大于等于所述竖向阻挡部，或者增加所述加强阻挡部的数量；和/或，所述加强阻挡部位于所述基坑的边部的中间部分和/或位于所述基坑的角部区域。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，还包括：

横向施力装置，所述横向施力装置的一端固定于所述竖向阻挡部和/或连接部，所述横向施力装置的至少部分位于所述基坑周边的土壤中，以便通过所述横向施力装置向所述竖向阻挡部和/或连接部施加第四作用力，该第四作用力用于至少部分抵消所述竖向阻挡部所承受的基坑周边土壤向竖向阻挡部施加的力。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，还包括：

角支撑结构，所述角支撑结构设置于所述基坑的角部区域，以便通过所述角支撑结构向至少一个设置于所述基坑的角部区域的竖向阻挡部的上半部分和/或连接部施加第六作用力；和/或，所述角支撑结构设置于内支撑结构，并且用于向设置于所述基坑的边部的竖向阻挡部的上半部分和/或连接部施加第六作用力，其中，该第六作用力用于至少部分抵消所述竖向阻挡部所承受的基坑周边土壤向竖向阻挡部施加的力。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，所述连接部包括冠梁和/或腰梁，其中，所述冠梁设置于所述竖向阻挡部的顶部，和/或，所述腰梁设置于所述竖向阻挡部的两端之间的部分。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，所述冠梁和/或腰梁通过内斜撑支撑于所述基坑的坑底。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，所述基坑的横截面呈矩形、方形、曲线形、折线形或多边形，或者所述基坑的至少一部分呈开口状，或者所述基坑的横截面的边部至少包括直线段和/或弧线段。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，所述竖向阻挡部和/或加强阻挡部选自钢筋混凝土灌注桩、预制桩、预制钢筋混凝土板桩、管桩、钢板桩、钢管桩、水泥土桩、水泥土碎石桩、型钢水泥土搅拌墙和钢筋混凝土墙的至少一种或多种。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，所述横向支撑件为整体结构或至少部分为装配式结构，或者至少部分为可拼装和/或可拆卸重复使用的结构；和/或，所述横向支撑件设置在基坑的外侧；和/或，所述横向支撑件为钢结构或者钢筋混凝土结构。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，所述中部施力部件为拉索、拉杆、钢索、钢杆或钢结构的一种或多种。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，所述横向支撑件的上部覆土，和/或，所述横向支撑件设置有配重，和/或，所述横向支撑件被锚固在土方，以防止横向支撑件平面外失稳破坏。

根据本公开至少一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构，所述第一连接部和第二连接部所形成的角部夹角为30度至330度，或者第一连接部和第二连接部所在的基坑边的夹角为30度至330度。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1至图4是根据本公开的不同实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构的剖视结构示意图。

图5至图7是根据本公开的不同实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构的结构示意图。

图8至图10是根据本公开的不同实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构的结构示意图。

图11和图12是根据本公开的不同实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构的结构示意图。

图13和图14是根据本公开的不同实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构的结构示意图。

图15至图21是根据本公开的另一个实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构的剖视结构示意图。

图中附图标记具体为：

100坑外横向支撑的基坑支护结构

110竖向桩

120连接部

121第一连接部

122第二连接部

123第三连接部

130横向支撑件

131第一横向支撑件

132第二横向支撑件

133第三横向支撑件

134第一施力部件

135第二施力部件

136第三施力部件

137连接件

140加强阻挡部

150横向施力装置

160内支撑结构

170角支撑结构

180腰梁

190内斜撑

201中部横向支撑件

202中部施力部件

203角部横向支撑件

204角部施力部件。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。

除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。

在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。

当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。

为了描述性目的，本公开可使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“在……下”、“下”、“在……上方”、“上”、“在……之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在……下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。

这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。

图1至图4是根据本公开的不同实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构的剖视结构示意图。

如图1至图4所示，本公开的坑外横向支撑的基坑支护结构100包括：竖向阻挡部、连接部120和横向支撑件等部件。

本公开中，所述竖向阻挡部可以为竖向桩110，所述竖向桩110设置于所述基坑的周边的至少一部分；以使得通过所述竖向桩110来阻挡基坑周边的土方，防止土方发生坍塌。在另一个实施例中，所述竖向阻挡部也可以为竖向的连续墙等结构。

本公开的坑外横向支撑的基坑支护结构在实际使用时，一方面，在开挖基坑前，至少部分安装竖向桩110；另一方面，当基坑施工时或者施工结束后，所述基坑的周边均设置有竖向桩110。

所述竖向桩110可以为圆柱桩也可以采用钢板桩；当所述竖向桩110选择圆柱桩时，所述圆柱桩可以为预制桩或者灌注桩，所述预制桩也可以为钢筋混凝土预制桩或者钢桩，并且优选为钢桩，以方便坑外横向支撑的基坑支护结构100的安装，并且该竖向桩110能够被多次重复利用。

所述钢板桩为钢结构预制件，当通过钢板桩挡土时，所述钢板桩的长度方向即安装后的高度方向，所述钢板桩的宽度方向形成有连接结构，以通过该连接结构能够使得相邻的钢板桩被连接。

在实际使用时，所述竖向桩110可以紧邻彼此设置，以防止土方通过竖向桩110之间的间隙进入基坑，造成人员受伤等安全问题。

当然，两个相邻的竖向桩110之间也可以具有一定的间隙，优选地，当两个相邻的竖向桩110之间的间隙较大时，两个具有间隙的竖向桩110之间需要设置用于挡土的结构，或者使得土方固化形成桩墙挡土结构，以防止土方发生坍塌。

本公开中，在基坑的一些薄弱区域或受力比较大的区域，所设置的竖向桩110的尺寸增加或者密度增加或者数量增加。

其中，所述基坑的薄弱区域可以为所述基坑的边部的中间部分或者所述基坑的角部区域。例如，当所述基坑的边部的长度大于某一预设值时，可以认为该基坑的边部的中间部分属于薄弱区域。另一方面，基坑的角部区域通常受力比较大且复杂，均属于基坑的薄弱区域。

而且，所述竖向桩110的尺寸增加具体包括：当所述竖向桩110为圆柱桩时，所述竖向桩110的直径可以被增加，即，位于薄弱区域的竖向桩110的直径大于薄弱区域外部的竖向桩110的直径；相应地，当所述竖向桩110为钢板桩等结构时，所述钢板桩的厚度或轮廓尺寸可以被增加，即，位于薄弱区域的钢板桩的厚度或轮廓尺寸大于薄弱区域外部的竖向装置的厚度或轮廓尺寸。

另一方面，所述竖向桩110的密度增加可以包括：薄弱区域的竖向桩110之间的间隔小于薄弱区域外部的竖向桩110之间的间隔，或者，当所述薄弱区域外部的竖向桩110之间紧邻设置时，所述薄弱区域内部的竖向桩110可以设置为多列或多排，并使得薄弱区域内的单位面积内的竖向桩110的数量大于薄弱区域外的单位面积内的竖向桩110的数量。

再者，所述竖向桩的数量增加可以体现为所述竖向桩的密度增加或者设置多排多列竖向桩，从而起到增强竖向阻挡部的作用。

所述连接部设置于所述竖向桩110，以通过所述连接部连接所述竖向桩110的至少部分竖向桩110。本公开中，所述连接部包括冠梁和/或腰梁180，其中，所述冠梁设置于所述竖向桩110的顶部，和/或，所述腰梁180设置于所述竖向桩110的两端之间的部分。更优选地，所述冠梁和/或腰梁180可以通过内斜撑190支撑于所述基坑的坑底。

本公开中，所述连接部可以设置有多个，并且每个连接部连接竖向桩110中的至少部分竖向桩110，这些连接部之间可以相互连接，以使得所述连接部形成为一个整体。当然，所述连接部也可以一次成型，例如，当所述竖向桩110被正确设置后，通过混凝土浇筑的方法来形成所述连接部。

另一方面，所述连接部也可以形成为钢构件，此时可以将所述连接部通过连接结构与所述竖向桩110的顶部连接，以便使得所述竖向桩110和连接部形成为一个整体。

如上述定义，本公开中，在基坑的一些薄弱区域所设置的连接部的横截面面积增加，所述横截面即垂直于所述连接部的延伸的方向的竖直平面或者大致竖直的平面。以此能够提高薄弱区域附近的连接部的负荷极限，以提高坑外横向支撑的基坑支护结构的稳定性。

与上述内容类似，所述基坑的薄弱区域可以为所述基坑的边部的中间部分或者所述基坑的角部区域。例如，当所述基坑的边部的长度大于某一预设值时，可以认为该基坑的边部的中间部分属于薄弱区域。另一方面，基坑的角部区域通常受力比较大且复杂，均属于基坑的薄弱区域。

本公开中，所述连接部优选为能够重复使用的结构或部分能够重复使用的结构，并由此使得本公开的基坑基础结构至少部分能够被重复利用。

另外，如图15所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑件的上方可以覆土，覆土可以使横向支撑件抵御平面外失稳破坏，当然所述横向支撑件的上方也可以不覆土。所述连接部形成为冠梁，所述冠梁为一体式冠梁，所述横向支撑件与冠梁相连接。

在另一个实施例中，如图16所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑件的上方可以覆土，覆土可以使横向支撑件抵御平面外失稳破坏，当然所述横向支撑件的上方也可以不覆土。所述连接部形成为冠梁，所述冠梁形成为两个，并通过两个冠梁夹住钢桩的顶部，所述连接部可以采用工字钢、槽钢、钢筋混凝土或者钢管等结构来实现。所述横向支撑件与冠梁相连接。

在另一个实施例中，如图17所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑件的上方可以覆土，覆土可以使横向支撑件抵御平面外失稳破坏，当然所述横向支撑件的上方也可以不覆土。所述连接部形成为冠梁，所述冠梁为一体式冠梁，所述横向支撑件与冠梁相连接。更优选地，所述连接部可以采用工字钢、槽钢、钢筋混凝土或者钢管等结构来实现。

在另一个实施例中，如图18所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑件的上方可以覆土，覆土可以使横向支撑件抵御平面外失稳破坏，当然所述横向支撑件的上方也可以不覆土。所述连接部包括冠梁和腰梁，所述冠梁连接有横向施力装置(锚杆)，所述腰梁也连接有横向施力装置(锚杆)，所述横向支撑件与冠梁相连接。更优选地，所述连接部可以采用工字钢、槽钢、钢筋混凝土或者钢管等结构来实现。

在另一个实施例中，如图19所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑件的上方可以覆土，覆土可以使横向支撑件抵御平面外失稳破坏，当然所述横向支撑件的上方也可以不覆土。所述连接部包括冠梁和腰梁，所述冠梁连接有内支撑结构，所述腰梁也连接有内支撑结构，其中，所述冠梁与所述腰梁连接的内支撑结构相互连接，形成多层内支撑结构。所述横向支撑件与冠梁相连接。更优选地，所述连接部可以采用工字钢、槽钢、钢筋混凝土或者钢管等结构来实现。

在另一个实施例中，如图20所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑件的上方可以覆土，覆土可以使横向支撑件抵御平面外失稳破坏，当然所述横向支撑件的上方也可以不覆土。所述连接部包括冠梁和腰梁，所述腰梁连接有内支撑结构，所述横向支撑件与冠梁相连接。更优选地，所述连接部可以采用工字钢、槽钢、钢筋混凝土或者钢管等结构来实现。

在另一个实施例中，如图21所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑件的上方可以覆土，覆土可以使横向支撑件抵御平面外失稳破坏，当然所述横向支撑件的上方也可以不覆土。所述连接部包括冠梁和腰梁，所述冠梁形成为两个，并通过两个冠梁夹住钢桩的顶部，所述腰梁连接有内支撑结构，所述连接部可以采用工字钢、槽钢、钢筋混凝土或者钢管等结构来实现。所述横向支撑件与冠梁相连接。

图5至图7是根据本公开的不同实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构的结构示意图。

本公开中，如图5至图7所示，考虑到连接部的数量可以为多个，所述连接部可以包括第一连接部121、第二连接部122和第三连接部123，当然，所述连接部还可以包括其他的连接部。

在一个实施例中，所述第一连接部121和第二连接部122所形成的角部夹角为30度至330度，或者第一连接部121和第二连接部122所在的基坑边的夹角为30度-330度。

所述第二连接部122和第三连接部123分别连接于所述第一连接部121的两端，并使得第二连接部122和第一连接部121之间具有预设角度的夹角，以及第三连接部123和第一连接部121之间具有预设角度的夹角。本公开中，所述预设角度可以为90°，即第二连接部122和第三连接部123均垂直于所述第一连接部121，并位于所述第一连接部121的同一侧；当然，所述预设角度也可以为其他的角度值，该预设角度可以根据地块的形状以及建筑物的形状而做出调整，在此不再一一赘述。

所述横向支撑件至少包括中部横向支撑件201，所述中部横向支撑件201设置于所述第一连接部121的两端之间的部分，并且所述中部横向支撑件201向所述第一连接部121施加第一正压力。

所述内支撑结构160连接于所述第一连接部121，并且所述第一正压力能够通过所述内支撑结构160传递；也就是说，所述内支撑结构160可以形成所述中部横向支撑件201的支撑基础。

所述中部施力部件202的一端设置于所述中部横向支撑件201，所述中部施力部件202的另一端设置于所述第一连接部121，以便通过中部施力部件202向所述第一连接部121施加拉力，并通过所述中部施力部件202所施加的拉力至少部分地抵消所述竖向桩110所承受的基坑周边土壤向竖向桩110施加的力。

优选地，所述中部施力部件202位于所述中部横向支撑件201的至少一侧，例如，如图5和图6所示，所述中部施力部件202设置于所述中部横向支撑件201的两侧，以使得所述中部横向支撑件201能够在两侧的中部施力部件202的牵引下，保持稳定。

本公开中，如图11和图12所示，所述横向支撑件可以设置为至少一个，例如所述横向支撑件可以包括第一横向支撑件131，当然，所述横向支撑件也可以包括第二横向支撑件132以及第三横向支撑件133等其他的横向支撑件。

所述第一横向支撑件131设置于所述第二连接部122，并使得所述第一横向支撑件131向第二连接部122所施加的第一作用力能够沿所述第二连接部122的长度方向传递，第一作用力的反作用力形成了第二连接部对第一横向支撑件的至少部分支撑力。也就是说，所述第一横向支撑件131的长度方向可以与所述第二连接部122的长度方向保持一致，或者所述第一横向支撑件131的长度方向与所述第二连接部122的长度方向的夹角在30°以内，以此，当所述第一横向支撑件131向所述第二连接部122施加压力时，所述压力能够通过第二连接部122被传递至基坑周边的土方和/或至少自平衡一部分力，换句话说，所述第二连接部122向所述第一横向支撑件131提供至少部分支撑力。

所述第一施力部件134的一端设置于所述第一横向支撑件131，所述第一施力部件134的另一端连接于所述第一连接部121，以便通过第一施力部件134向所述第一连接部121施加第一拉力，并通过所述第一施力部件134所施加的第一拉力至少部分地抵消所述竖向桩110所承受的基坑周边土壤向竖向桩110施加的力。

也就是说，所述第一拉力能够被分解出与基坑周边土壤(土方)向竖向桩110施加的力的方向相反的力。本公开的横向支撑件和第一施力部件134等均设置在基坑的外侧。

也就是说，在基坑施工时，基坑周边的土方向竖向桩110施加一个方向朝向基坑内部的作用力，该作用力大于所述竖向桩110的负荷极限时，基坑周边的土方将会发生塌方，造人重大安全责任事故。

但是本公开中，横向支撑件对竖向桩110提供了向基坑外的力，能够使得基坑周边土壤(土方)向竖向桩110施加的力被至少部分抵消，从而提高竖向桩110的稳定性。更进一步，考虑到所述连接部设置于所述竖向桩110的上端，并且所述横向支撑件连接于所述连接部，由此，所述横向支撑件向所述连接部所施加的第一拉力的作用点位于所述竖向桩110的上端，以进一步提高所述竖向桩110的稳定性。

当然，所述连接部也可以位于所述竖向桩110的中部区域等位置，以及所述横向支撑件也可以设置于所述竖向桩110的中部区域等位置，在此不再一一赘述。

本公开中，所述第二横向支撑件132设置于所述第一连接部121，并使得所述第二横向支撑件132向所述第一连接部121所施加的第二作用力能够沿第一连接部121的长度方向传递，第二作用力的反作用力形成了第一连接部对第二横向支撑件的至少部分支撑力。也就是说，所述第二横向支撑件132的长度方向可以与所述第一连接部121的长度方向保持一致，或者所述第二横向支撑件132的长度方向与所述第一连接部121的长度方向的夹角在30°以内，以此，当所述第二横向支撑件132向所述第一连接部121施加压力时，所述压力能够通过第一连接部121被传递至基坑周边的土方，或至少自平衡一部分，换句话说，所述第一连接部121向所述第二横向支撑件132提供支撑力。

所述第二横向支撑件132设置有第二施力部件135的一端，所述第二施力部件135的另一端设置于所述第二连接部122，以便通过第二施力部件135向所述第二连接部122施加第二拉力，并通过所述第二施力部件135所施加的第二拉力至少部分地抵消所述竖向桩110所承受的基坑周边土壤向竖向桩110施加的力。也就是说，所述第二拉力能够被分解出与基坑周边土壤(土方)向竖向桩110施加的力的方向相反的力。

所述第一横向支撑件131和第二横向支撑件132之间通过连接件137相连接，由此，所述第一横向支撑件131和第二横向支撑件132之间更容易地实现力的平衡，防止第一横向支撑件131和/或第二横向支撑件132发生弯折等损坏。本公开中，所述连接件137可以为施力部件。

相似地，所述第三横向支撑件133设置于所述第三连接部123，并使得所述第三横向支撑件133向所述第三连接部123所施加的第三作用力能够沿第三连接部123的长度方向传递；第三作用力的反作用力形成了第三连接部123对第三横向支撑件133的至少部分支撑力。也就是说，所述第三横向支撑件133的长度方向可以与所述第三连接部123的长度方向保持一致，或者所述第三横向支撑件133的长度方向与所述第三连接部123的长度方向的夹角在30°以内，以此，当所述第三横向支撑件133向所述第三连接部123施加压力时，所述压力能够通过第三连接部123被传递至基坑周边的土方，或至少自平衡一部分，换句话说，所述第三连接部123向所述第三横向支撑件133提供支撑力。

所述第三横向支撑件133设置有第三施力部件136的一端，所述第三施力部件136的另一端设置于所述第一连接部121，以便通过第三施力部件136向所述第一连接部121施加第三拉力，并通过所述第三施力部件136所施加的第三拉力至少部分地抵消所述竖向桩110所承受的基坑周边土壤向竖向桩110施加的力。

作为另一种实现形式，如图7所示，所述横向支撑件至少包括角部横向支撑件203，所述角部横向支撑件203设置于所述第一连接部121和第二连接部122的连接处，并且所述角部横向支撑件203向所述第一连接部121和/或第二连接部122施加第二正压力。

也就是说，在所述第一连接部121与第二连接部122的连接处形成有角部；或者，所述第一连接部121的两端之间的部分形成有角部；此时，所述角部横向支撑件230设置于所述角部。

所述角部施力部件204的一端设置于所述角部横向支撑件203，所述角部施力部件204的另一端设置于所述第一连接部121和/或第二连接部122，以便通过角部施力部件204向所述第一连接部121和/或第二连接部122施加拉力，并通过所述角部施力部件204所施加的拉力至少部分地抵消所述竖向桩110所承受的基坑周边土壤向竖向桩110施加的力。

更优选地，所述内支撑结构160可以连接于所述第一连接部121和第二连接部122的连接处，并且所述第二正压力能够通过所述内支撑结构160传递，也就是说，所述内支撑结构160也可以为所述角部横向支撑件203提供支撑。

图8至图10是根据本公开的不同实施方式的坑外横向支撑的基坑支护结构的结构示意图。

如图8至图10所示，所述竖向桩110可以选择为钢板桩。

相似地，如图13和图14所示，所述竖向桩110可以选择为钢板桩。

优选地，所述坑外横向支撑的基坑支护结构100还包括加强阻挡部140，在一个实施例中，所述加强阻挡部140可以形成为加强桩。当然，所述加强阻挡部140也可以形成为墙等结构。

所述加强阻挡部140尺寸大于等于所述竖向桩110，或者增加所述加强阻挡部的数量，和/或，所述加强阻挡部140位于所述基坑的边部的中间部分和/或位于所述基坑的角部区域，以此能够提高所述基坑的薄弱区域的支护能力，使得坑外横向支撑的基坑支护结构具有更高的稳定性，或者专门营造一个加强区，以替代水平支撑或斜支撑。

另一方面，所述加强阻挡部140也设置于两个竖向桩110之间；或者设置于所述竖向桩110附近，以增加薄弱区域的支护能力。

本公开中，所述加强阻挡部140的尺寸大于所述竖向桩110包括：当所述加强阻挡部140和竖向桩110均为圆柱形时，所述加强阻挡部140的直径大于所述竖向桩110的直径，否则，所述加强阻挡部140的横截面积大于所述竖向桩110的横截面积，更优选地，所述加强阻挡部140的负荷能力大于所述竖向桩110的负荷能力。

为进一步地提高所述竖向桩110的支撑稳定性，本公开中，所述坑外横向支撑的基坑支护结构100还可以包括横向施力装置150，所述横向施力装置150的一端固定于所述竖向桩110和/或连接部，所述横向施力装置150的至少部分位于所述基坑周边的土壤中，以便通过所述横向施力装置150向所述竖向桩110和/或连接部施加第四作用力，该第四作用力用于至少部分抵消所述竖向桩110所承受的基坑周边土壤向竖向桩110施加的力，也就是说，所述第四作用力能够被分解出与基坑周边土壤(土方)向竖向桩110施加的力的方向相反的力。

作为一种具体的实现形式，所述横向施力装置150包括斜拉锚杆、钢管和土钉等结构，也就是说，所述横向施力装置150可以选择选择性地使用斜拉锚杆、钢管和土钉中的至少一种。

考虑到基坑可能会形成两个平行或者大致平行的边部，例如当该基坑为长方形基坑时，所述基坑的长边位置处可以设置有内支撑结构160，所述内支撑结构160位于所述基坑的内部，并且用于向所述连接部和/或竖向桩110施加第五作用力，该第五作用力用于至少部分抵消所述竖向桩110所承受的基坑周边土壤向竖向桩110施加的力，也就是说，所述第五作用力能够被分解出与基坑周边土壤(土方)向竖向桩110施加的力的方向相反的力。

更优选地，所述的坑外横向支撑的基坑支护结构100还包括：角支撑结构170，所述角支撑结构170设置于所述基坑的角部区域，以便通过所述角支撑结构170向至少一个设置于所述基坑的角部区域的竖向桩110的上半部分和/或连接部施加第六作用力；和/或，所述角支撑结构170设置于所述基坑的内支撑结构160，并且用于向设置于所述基坑的边部的竖向桩110的上半部分和/或连接部施加第六作用力，其中，该第六作用力用于至少部分抵消所述竖向桩110所承受的基坑周边土壤向竖向桩110施加的力。

一方面，当所述角支撑结构170设置于所述基坑的角部区域时，设置于该角部区域的两个连接部形成为具有一定角度，此时，所述角支撑结构的一端设置于两个连接部中的一个连接部，所述角支撑结构170可以设置为水平状，也可以设置为与水平面呈一定角度的倾斜状。从结构上说，所述角支撑结构170可以为单层桁架结构、多层桁架结构、钢管结构、钢筋混凝土支撑结构、斜撑结构和钢管斜撑中的至少一种。

另一方面，当所述角支撑结构170设置于所述内支撑结构160时，所述角支撑结构170的一端设置于所述内支撑结构160，另一端设置于所述连接部，以通过所述角支撑结构170使得内支撑结构160稳定地支撑于所述连接部。相似地，所述角支撑结构170可以设置为水平状，也可以设置为与水平面呈一定角度的倾斜状。从结构上说，所述角支撑结构170可以为单层桁架结构、多层桁架结构、钢管结构、钢筋混凝土支撑结构、斜撑结构和钢管斜撑中的至少一种。

在一个可选的实施例中，所述基坑的横截面呈矩形、方形、曲线形、折线形或多边形，或者所述基坑的至少一部分呈开口状，或者所述基坑的横截面的边部至少包括直线段和/或弧线段，由此使得本公开的基坑能够适用于不同的地块，并且适用于不同形状的楼宇的地基。

作为一种优选，所述竖向桩110和/或加强阻挡部140选自钢筋混凝土灌注桩、预制桩、管桩、钢板桩、钢管桩、水泥土桩、水泥土碎石桩、预制钢筋混凝土板桩、型钢水泥土搅拌墙和钢筋混凝土墙的至少一种或多种。

本公开中，所述第一施力部件、第二施力部件和第三施力部件可以为施力部件、拉杆、支撑杆等结构，而且所述第一施力部件、第二施力部件和第三施力部件之间可以相同也可以不同。更优选地，所述第一施力部件的一端穿过第一横向支撑件，并固定于所述第一横向支撑件，所述第一施力部件的另一端穿过所述连接部，并固定于所述连接部；相似地，所述第二施力部件的一端穿过第二横向支撑件，并固定于所述第二横向支撑件，所述第二施力部件的另一端穿过所述连接部；所述第三施力部件的一端穿过第三横向支撑件，并固定于所述第三横向支撑件，所述第三施力部件的另一端穿过所述连接部；所述连接件的一端穿过所述第一横向支撑件，并固定于所述第一横向支撑件，所述连接件的另一端穿过所述第二横向支撑件，并固定于所述第二横向支撑件。所述角部施力部件为拉索、拉杆、钢索、钢杆或钢结构的一种或多种。

而且，所述横向支撑件为整体结构或至少部分为装配式结构，或者至少部分为可拼装和/或可拆卸重复使用的结构，由此减少了建筑垃圾的量，实现了建筑领域的绿色、节能环保。

所述横向支撑件的上部覆土，和/或，所述横向支撑件设置有配重，和/或，所述横向支撑件被锚固在土方，以防止横向支撑件平面外失稳破坏。本公开中，横向支撑件为钢结构或钢筋混凝土结构。

本领域技术人员应当知晓，本公开中所使用的“横向”，例如“横向支撑件”等，并不表示该结构必须位于某一水平面内，对本领域技术人员而言，该结构所在的平面可以与水平面呈一定的角度，并且不与水平面垂直即可。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”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”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (15)

1.一种坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，包括：

竖向阻挡部，所述竖向阻挡部设置于所述基坑的周边的至少一部分；

连接部，所述连接部设置于所述竖向阻挡部，以通过所述连接部连接所述竖向阻挡部的至少部分竖向阻挡部；其中，所述连接部至少包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与第二连接部相连接，并且在所述第一连接部与第二连接部的连接处形成有角部；或者，所述第一连接部的两端之间的部分形成有角部；

横向支撑件，所述横向支撑件至少包括角部横向支撑件，所述角部横向支撑件连接于所述角部区域，并且所述角部横向支撑件向所述第一连接部和/或第二连接部和/或竖向阻挡部施加第二正压力；以及

角部施力部件，所述角部施力部件的一端设置于所述角部横向支撑件，所述角部施力部件的另一端设置于所述第一连接部和/或第二连接部，以便通过角部施力部件向所述第一连接部和/或第二连接部和/或竖向阻挡部施加拉力，并通过所述角部施力部件所施加的拉力至少部分地抵消所述竖向阻挡部所承受的基坑周边土壤向竖向阻挡部施加的力。

2.如权利要求1所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，还包括：内支撑结构，所述内支撑结构连接于所述角部区域，并且所述第二正压力能够通过所述内支撑结构传递。

3.如权利要求1所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述角部施力部件位于所述角部横向支撑件的至少一侧。

4.如权利要求1-3中任一项所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，在所述基坑的边部的中间部分和/或所述基坑的角部区域处增加所设置的竖向阻挡部的尺寸或者增加所设置的竖向阻挡部的密度或数量，和/或，在所述基坑的边部的中间部分和/或所述基坑的角部区域处所设置的连接部的横截面的面积增加。

5.如权利要求1-3中任一项所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，还包括：

加强阻挡部，所述加强阻挡部尺寸大于等于所述竖向阻挡部，或者增加所述加强阻挡部的数量；和/或，所述加强阻挡部位于所述基坑的边部的中间部分和/或位于所述基坑的角部区域。

6.如权利要求1-3中任一项所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，还包括：

横向施力装置，所述横向施力装置的一端固定于所述竖向阻挡部和/或连接部，所述横向施力装置的至少部分位于所述基坑周边的土壤中，以便通过所述横向施力装置向所述竖向阻挡部和/或连接部施加第四作用力，该第四作用力用于至少部分抵消所述竖向阻挡部所承受的基坑周边土壤向竖向阻挡部施加的力。

7.如权利要求1-3中任一项所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，还包括：

角支撑结构，所述角支撑结构设置于所述基坑的角部区域，以便通过所述角支撑结构向至少一个设置于所述基坑的角部区域的竖向阻挡部的上半部分和/或连接部施加第六作用力；和/或，所述角支撑结构设置于内支撑结构，并且用于向设置于所述基坑的边部的竖向阻挡部的上半部分和/或连接部施加第六作用力，其中，该第六作用力用于至少部分抵消所述竖向阻挡部所承受的基坑周边土壤向竖向阻挡部施加的力。

8.如权利要求1-3中任一项所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述连接部包括冠梁和/或腰梁，其中，所述冠梁设置于所述竖向阻挡部的顶部，和/或，所述腰梁设置于所述竖向阻挡部的两端之间的部分。

9.如权利要求8所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述冠梁和/或腰梁通过内斜撑支撑于所述基坑的坑底。

10.如权利要求1-3中任一项所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述基坑的横截面呈矩形、方形、曲线形、折线形或多边形，或者所述基坑的至少一部分呈开口状，或者所述基坑的横截面的边部至少包括直线段和/或弧线段。

11.如权利要求1-3中任一项所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述竖向阻挡部和/或加强阻挡部选自钢筋混凝土灌注桩、预制桩、预制钢筋混凝土板桩、管桩、钢板桩、钢管桩、水泥土桩、水泥土碎石桩、型钢水泥土搅拌墙和钢筋混凝土墙的至少一种或多种。

12.如权利要求1-3中任一项所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述横向支撑件为整体结构或至少部分为装配式结构，或者至少部分为可拼装和/或可拆卸重复使用的结构；和/或，所述横向支撑件设置在基坑的外侧；和/或，所述横向支撑件为钢结构或者钢筋混凝土结构。

13.如权利要求1-3中任一项所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述中部施力部件为拉索、拉杆、钢索、钢杆或钢结构的一种或多种。

14.如权利要求1-3中任一项所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述横向支撑件的上部覆土，和/或，所述横向支撑件设置有配重，和/或，所述横向支撑件被锚固在土方，以防止横向支撑件平面外失稳破坏。

15.如权利要求1所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述第一连接部和第二连接部所形成的角部夹角为30度至330度，或者第一连接部和第二连接部所在的基坑边的夹角为30度至330度。