CN212427109U - 一种基坑钢支撑结构及其基坑钢支撑系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种基坑钢支撑结构，固定在两面地下墙之间的立柱上，用于支撑地下墙，包括：位于地下墙上的围檩，固定在所述围檩上的钢支撑，位于钢支撑之间并与所述钢支撑连接的中节点装置，所述基坑钢支撑结构还包括：抱箍、托架和法兰，所述中节点装置通过所述抱箍和所述托架固定在所述立柱上，所述中节点装置通过所述法兰与所述钢支撑连接。在本实用新型提供的一种基坑钢支撑结构及其基坑钢支撑系统中，使用中节点装置连接两侧的钢支撑，在调整钢支撑轴力过程中，中节点仅承受单纯压缩，消除了不平衡力，不影响两端钢支撑的轴力传递，对立柱无作用力，因此，增加了立柱的竖向支承作用，提升了钢支撑结构和钢支撑系统的稳定性。

Description

一种基坑钢支撑结构及其基坑钢支撑系统

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，尤其是涉及一种基坑钢支撑结构及其基坑钢支撑系统。

背景技术

在工程建设中，为了保持基坑稳定，在基坑施工中均采用了钢支撑工艺，如图1所示。在图1中，在基坑开挖前，为了防止地墙1在主动土压力作用下向基坑移动而导致基坑坍塌，在基坑两侧的地墙1之间设置了钢支撑结构，通过对钢支撑结构施加轴向力来抵抗地墙1外侧土体内的主动土压力，实现控制地墙1的变形，保持基坑稳定的目的。钢支撑结构固定在立柱5上，钢支撑结构的自重由立柱5承受,钢支撑结构在结构受力方面属于轴压杆件结构，钢支撑结构包括：围檩2、钢支撑杆3、抱箍4、托架上梁7、托架下梁8和轴力调整装置6，抱箍4将钢支撑3固定在托架上梁7和托架下梁8上，而托架上梁7和托架下梁8焊接在立柱5上，为钢支撑杆3提供竖向支承。为了动态地调整钢支撑杆3的支撑力，轴力调整装置6放置在钢支撑杆3与围檩2之间，通过轴力调整装置6来改变钢支撑杆3内的支撑力。

为了增大轴向承载力，目前使用的钢支撑系统一般为组合钢支撑结构，组合钢支撑结构将两套钢支撑装置组合而成，如图2所示，钢支撑结构仍然包括：围檩2、钢支撑杆3、抱箍4、托架上梁7、托架下梁8和轴力调整装置6，抱箍4将钢支撑3固定在托架上梁7和托架下梁8上，而托架上梁7和托架下梁8焊接在立柱5上，为钢支撑杆3提供竖向支承。钢支撑系统为两个钢支撑结构的组合。在竖直方向，仍然使用托架方式在支承钢支撑系统的自重。

上述单个钢支撑结构和组合钢支撑结构都是通过抱箍将钢支撑结构固定在立柱上，立柱提供了钢支撑结构的竖向支承。由于立柱和钢支撑结构近似处于刚接状态，在动态调整钢支撑杆的轴力的过程中，一部分轴力由立柱承担，一方面导致在基坑内的两侧地墙中没有按照预期目标建立设计轴力值，基坑变形增大；另一方面，由于立柱承担了一部分轴力，导致立柱发生弯曲变形，使得立柱的竖向支承能力变弱甚至失去对钢支撑结构的竖向支承作用。同时，在组合钢支撑结构中，由于组合钢支撑结构也是与立柱近似为刚接状态，两根钢支撑杆在轴力调整过程中存在轴力不同步的问题，上述两根钢支撑杆中的轴力差异将导致立柱承受转矩，在平面内发生扭转变形，同样降低了立柱的竖向支承作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基坑钢支撑结构及基坑钢支撑系统，可以增加立柱的竖向支承力。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种基坑钢支撑结构，固定在两面地下墙之间的立柱上，用于支撑地下墙，包括：位于地下墙上的围檩，固定在所述围檩上的钢支撑，位于钢支撑之间并与所述钢支撑连接的中节点装置，所述基坑钢支撑结构还包括：抱箍、托架和法兰，所述中节点装置通过所述抱箍和所述托架固定在所述立柱上，所述中节点装置通过所述法兰与所述钢支撑连接。

可选的，在所述的基坑钢支撑结构中，所述中节点装置由固定部位、位于所述固定部位两端的滑动部位以及位于所述固定部位和所述滑动部位之间的液压油缸组成，所述滑动部位能在所述液压油缸的作用下在所述固定部位内部滑动。

可选的，在所述的基坑钢支撑结构中，所述滑动部位与所述固定部位同轴。

可选的，在所述的基坑钢支撑结构中，所述固定部位呈筒状，在所述固定部位内部的中间位置还焊接有中隔板，所述中隔板将所述固定部位分为第一固定部位和第二固定部位，所述液压油缸的数量为两个，分别位于所述第一固定部位和滑动部位之间以及所述第二固定部位和滑动部位之间。

可选的，在所述的基坑钢支撑结构中，所述液压油缸包括：缸筒和活塞，所述缸筒固定在所述中隔板上，所述活塞一端固定在所述法兰上。

可选的，在所述的基坑钢支撑结构中，两个所述液压油缸的轴线位于同一条直线上且与所述固定部位同轴。

可选的，在所述的基坑钢支撑结构中，所述液压油缸还包括无杆腔，两个所述液压油缸的无杆腔还通过液压油管连通。

本实用新型还提供了一种基坑钢支撑系统，包括一个或两个基坑钢支撑结构，所述钢支撑结构安装在地下墙之间的立柱上。

可选的，在所述的基坑钢支撑系统中，所述基坑钢支撑系统，包括两个基坑钢支撑结构，两个所述基坑钢支撑结构并列位于所述地墙之间，并且位于所述立柱两侧，所述两个基坑钢支撑结构通过加强横杆固定。

可选的，在所述的基坑钢支撑系统中，所述基坑钢支撑系统包括所述液压油缸，四个所述液压油缸的无杆腔通过还液压油缸通过液压油管连通。

在本实用新型提供的一种基坑钢支撑结构及其基坑钢支撑系统中，在对钢支撑的轴力调节过程中，使用中节点装置连接两侧的钢支撑，在调整钢支撑轴力过程中，中节点仅承受单纯压缩，消除了不平衡力，不影响两端钢支撑的轴力传递，对立柱无作用力，因此，增加了立柱的竖向支承作用，提升了钢支撑结构和钢支撑系统的稳定性。

附图说明

图1和图2是现有技术的钢支撑结构的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的钢支撑结构的结构正面示意图；

图4是本实用新型实施例的钢支撑结构的结构侧面示意图

图5是本实用新型实施例的中节点装置的结构示意图；

图6是本实用新型实施例的钢支撑系统的结构俯视图；

图7是本实用新型实施例的液压油缸的无杆腔连通的示意图；

图中：1-地下墙、2-围檩、3-钢支撑杆、4-抱箍、5-立柱、6-轴力调整装置、7-托架上梁、8-托架下梁、100-钢支撑装置、110-围檩、120-钢支撑、130-中节点装置、132-固定部位、132-滑动部位、133-中隔板、134-液压油管、140-抱箍、150-托架、151-托架上梁、152-托架下梁、160-法兰、170-加强横杆、200-地下墙、300-立柱。

具体实施方式

下面将结合示意图对本实用新型的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

在下文中，术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。

如图3和图4，本实用新型提供了一种基坑钢支撑结构100，固定在两面地下墙200之间的立柱300上，用于支撑地下墙200，包括：位于地下墙200上的围檩110，固定在所述围檩110上的钢支撑120，位于钢支撑120之间并与所述钢支撑120连接的中节点装置130，所述基坑钢支撑结构100还包括：抱箍140、托架150和法兰160，所述中节点装置130通过所述抱箍140和所述托架150固定在所述立柱300上，所述中节点装置130通过所述法兰160与所述钢支撑120连接。

具体的，托架150分为托架上梁151和托架下梁152，托架上梁151和抱箍140连接，托架上梁151与托架下梁152连接并且同时都与立柱300连接。

进一步的，如图5，所述中节点装置130由固定部位131、位于所述固定部位131两端的滑动部位132以及位于所述固定部位131和所述滑动部位132之间的液压油缸(图中未示出)组成，所述滑动部位132能在所述液压油缸的作用下在所述固定部位131内部滑动。固定部位131可以由钢管组成，滑动部位132也可以由钢管组成，滑动部位132的直径的尺寸小于固定部位131的直径尺寸，在固定部位131的两端开口部位各安装一个钢管，滑动部位132可以在固定部位131移动。

进一步的，所述滑动部位132与所述固定部位131同轴。固定部位131是筒状的形状，固定部位131可以是空心并且两端开口的钢管，滑动部位132也可以是圆柱形的钢管，滑动部位132与所述固定部位131在同一轴线上可以使得滑动无阻碍。

进一步的，所述固定部位131呈筒状，在所述固定部位131内部的中间位置还焊接有中隔板133，所述中隔板133将所述固定部位131分为第一固定部位和第二固定部位，所述液压油缸的数量为两个，分别位于所述第一固定部位和滑动部位132之间以及所述第二固定部位和滑动部位132之间。因为钢支撑120位于中节点装置130与地下墙200之间，即中节点装置130两端到地下墙200之间各有一钢支撑120，具体的两个钢支撑120分别位于两个滑动部位132与地下墙200之间，两个钢支撑120和两个滑动部位132又各自通过一法兰160连接。

进一步的，所述液压油缸包括：缸筒和活塞，所述缸筒固定在所述中隔板133上，所述活塞一端固定在所述法兰160上。两个油缸的缸筒都固定在中隔板133上，活塞位于法兰160上，可以带动法兰160运动，从而带动与法兰160连接的滑动部位132运动。

进一步的，两个所述液压油缸的轴线位于同一条直线上且与所述固定部位131同轴。固定部位132和滑动部位132又同轴，因此，固定部位131、滑动部位132和两个油缸的轴线均在同一直线上，以使得轴向的作用力在同一直线上。

进一步的，所述液压油缸还包括无杆腔，两个所述液压油缸的无杆腔还通过液压油管134连通。实现了两侧液压油缸的无杆腔油压相等，固定部位承受的轴力相等，消除了不平衡力。

如图6，本实用新型还提供了一种基坑钢支撑系统，包括一个或两个基坑钢支撑结构100，所述钢支撑结构安装在地下墙200之间的立柱300上。

本实用新型实施例中，所述基坑钢支撑系统，包括两个基坑钢支撑结构100，两个所述基坑钢支撑结构100并列位于所述地墙200之间，并且位于所述立柱300两侧，所述两个基坑钢支撑结构100通过加强横杆170固定。

进一步的，如图7，所述基坑钢支撑系统包括所述液压油缸，四个所述液压油缸的无杆腔通过还液压油缸通过液压油管134连通。在两个基坑钢支撑结构100的基坑钢支撑系统中，不仅需要消除单个基坑钢支撑结构100存在的跨向不平衡力，还需要消除不同基坑钢支撑结构100之间的不平衡力，基坑钢支撑结构100之间的不平衡力容易造成中节点装置130的固定部位131发生扭转，在连接液压油缸时，不仅将中隔板133两侧的液压油缸的无杆腔连通，还将不同基坑钢支撑结构100之间的液压油缸的无杆腔连通。以使得，液压油缸的无杆腔压力保持相等，消除了固定部位在调整轴力过程中出现的不平衡力。

进一步的，在基坑钢支撑结构100调试完成后，所有液压油缸应有初始行程，该行程值不小于轴力调整时最大行程值的2倍，以使得可以避免液压油缸初始行程过小而造成液压油缸的活塞到达缸筒底部。

进一步的，安装时，在地面安装好中节点装置130，注意油缸的缸筒安装在中隔板133处，使用液压油缸将中隔板133同侧的两个油缸的无杆腔进行连通；之后，在立柱300上焊接托架上梁151和托架下梁152；之后，将安装好的中节点装置130使用抱箍140固定在托架上梁151上；之后，分别安装两侧的钢支撑130和围檩120；最后，启动液压油缸，进行钢支撑130的轴力调整。

综上，在本实用新型实施例提供的一种基坑钢支撑结构及其基坑钢支撑系统中，在对钢支撑的轴力调节过程中，使用中节点装置连接两侧的钢支撑，在调整钢支撑轴力过程中，中节点仅承受单纯压缩，消除了不平衡力，不影响两端钢支撑的轴力传递，对立柱无作用力，因此，增加了立柱的竖向支承作用，提升了钢支撑结构和钢支撑系统的稳定性。

上述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不对本实用新型起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型的技术方案的范围内，对本实用新型揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本实用新型的技术方案的内容，仍属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基坑钢支撑结构，固定在两面地下墙之间的立柱上，用于支撑地下墙，其特征在于，包括：位于地下墙上的围檩，固定在所述围檩上的钢支撑，位于钢支撑之间并与所述钢支撑连接的中节点装置，所述基坑钢支撑结构还包括：抱箍、托架和法兰，所述中节点装置通过所述抱箍和所述托架固定在所述立柱上，所述中节点装置通过所述法兰与所述钢支撑连接。

2.如权利要求1所述的基坑钢支撑结构，其特征在于，所述中节点装置由固定部位、位于所述固定部位两端的滑动部位以及位于所述固定部位和所述滑动部位之间的液压油缸组成，所述滑动部位能在所述液压油缸的作用下在所述固定部位内部滑动。

3.如权利要求2所述的基坑钢支撑结构，其特征在于，所述滑动部位与所述固定部位同轴。

4.如权利要求3所述的基坑钢支撑结构，其特征在于，所述固定部位呈筒状，在所述固定部位内部的中间位置还焊接有中隔板，所述中隔板将所述固定部位分为第一固定部位和第二固定部位，所述液压油缸的数量为两个，分别位于所述第一固定部位和滑动部位之间以及所述第二固定部位和滑动部位之间。

5.如权利要求4所述的基坑钢支撑结构，其特征在于，所述液压油缸包括：缸筒和活塞，所述缸筒固定在所述中隔板上，所述活塞一端固定在所述法兰上。

6.如权利要求5所述的基坑钢支撑结构，其特征在于，两个所述液压油缸的轴线位于同一条直线上且与所述固定部位同轴。

7.如权利要求6所述的基坑钢支撑结构，其特征在于，所述液压油缸还包括无杆腔，两个所述液压油缸的无杆腔还通过液压油管连通。

8.一种基坑钢支撑系统，其特征在于，包括一个或两个如权利要求1-7任一项所述的基坑钢支撑结构，所述钢支撑结构安装在地下墙之间的立柱上。

9.如权利要求8所述的基坑钢支撑系统，其特征在于，所述基坑钢支撑系统，包括两个基坑钢支撑结构，两个所述基坑钢支撑结构并列位于所述地下墙之间，并且位于所述立柱两侧，所述两个基坑钢支撑结构通过加强横杆固定。

10.如权利要求8所述的基坑钢支撑系统，其特征在于，所述基坑钢支撑系统还包括液压油缸，四个所述液压油缸的无杆腔通过液压油管连通。

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