CN218437075U - 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，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；以及横向支撑结构，所述横向支撑结构与所述竖向阻挡部的上半部分和/或连接部连接，以便向所述竖向阻挡部的上半部分和/或连接部施加第一作用力，该第一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；其中，所述横向支撑结构选自横向桁架、横向梁和/或板结构和横向拱结构中的至少一种。

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。

实用新型内容

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；以及

横向支撑结构，所述横向支撑结构与所述竖向阻挡部的上半部分和/或连接部连接，以便向所述竖向阻挡部的上半部分和/或连接部施加第一作用力，该第一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；其中，所述横向支撑结构选自横向桁架、横向梁和/或板结构和横向拱结构中的至少一种。

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，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/或连接部施加第二作用力，该第二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：

内支撑结构，所述内支撑结构位于所述基坑的内部，并且用于向所述连接部和/或竖向阻挡部施加第三作用力，该第三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，所述内支撑结构用于向所述基坑的边部的中间部分施加所述第三作用力。

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/或连接部施加第四作用力；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/或连接部施加第四作用力，其中，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，所述横向桁架为钢结构桁架或钢筋混凝土桁架或组合桁架；所述横向梁和/或板结构为钢筋混凝土结构或钢结构；所述横向拱式结构为钢筋混凝土结构或钢结构；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，所述横向桁架直接或者间接设置于所述连接部和/或竖向阻挡部，并且沿远离所述基坑的中部的方向延伸。

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，所述横向桁架的至少一端被设置于与所述横向桁架所对应的连接部呈一定角度的另一连接部。

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，所述横向梁和/或板结构的内部形成有空间，并使得所述基坑的开口位于所述横向梁和/或板结构的空间内，其中，所述连接部固定于所述横向梁和/或板结构的内边缘区域或者所述连接部与所述横向梁和/或板结构一体成型。

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，所述横向梁和/或板结构形成有至少一个开孔，或者，所述横向梁和/或板结构不形成有开孔；和/或，所述横向梁和/或板结构沿远离所述基坑的中部的方向延伸。

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，所述横向梁和/或板结构的内轮廓或外轮廓形成为矩形、弧形、台阶型、折线形、圆形、椭圆形或者曲线形。

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，所述横向拱结构包括：

横向拱，所述横向拱的两端分别直接或者间接设置于所述连接部或者所述竖向阻挡部，并且所述横向拱的中间位置远离所述基坑的开口的中部；和/或，横向拱至少一端设置在基坑外土体里的反力装置；以及

至少一个施力部件，所述施力部件的一端连接于所述横向拱，所述施力部件的另一端连接于所述连接部或者所述竖向阻挡部，以通过所述施力部件向所述连接部或者竖向阻挡部施加第一作用力。

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，所述横向拱的至少一端被设置于与所述横向拱所对应的连接部呈一定角度的另一连接部。

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、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，所述横向支撑结构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，所述横向支撑结构设置在基坑的外侧。

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，所述横向支撑结构上部覆土、配重或锚固以防止横向支撑结构平面外失稳破坏。

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是根据本公开的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2至图4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5至图14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结构示意图。

图15至图18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结构示意图。

图19至图23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结构示意图。

图24至图30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

130横向支撑结构

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

200横向桁架

300横向梁和/或板结构

400横向拱结构

410横向拱

420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是根据本公开的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2 至图4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。

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和横向支撑结构130。

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，两个相邻的竖向桩之间也可以具有一定的间隙，优选地，当两个相邻的竖向桩之间的间隙较大时，两个具有间隙的竖向桩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的直径大于薄弱区域外部的竖向桩的直径；相应地，当所述竖向桩为钢板桩等结构时，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，所述竖向桩的密度增加可以包括：薄弱区域的竖向桩之间的间隔小于薄弱区域外部的竖向桩之间的间隔，或者，当所述薄弱区域外部的竖向桩之间紧邻设置时，所述薄弱区域内部的竖向桩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的数量大于薄弱区域外的单位面积内的竖向桩的数量。

而且，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120设置于所述竖向桩110，以通过所述连接部120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120包括冠梁和/或腰梁，其中，所述冠梁设置于所述竖向桩110的顶部，和/或，所述腰梁设置于所述竖向桩110的两端之间的部分。更优选地，所述冠梁和/或腰梁可以通过内斜撑支撑于所述基坑的坑底。

在另一个实施例中，当竖向阻挡部形成为连续墙结构时，所述连接部120可以与所述连续墙一体地形成，或者说，所述连接部120可以形成为所述连续墙的一部分。

本公开中，所述连接部120可以设置有多个，并且每个连接部120连接竖向桩110中的至少部分竖向桩110，这些连接部120之间可以相互连接，以使得所述连接部120形成为一个整体。当然，所述连接部120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120。

另一方面，所述连接部120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120形成为一个结构整体。

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120的横截面面积增加，所述横截面即垂直于所述连接部120的延伸的方向的竖直平面或者大致竖直的平面，或者所述连接部120具有扩大的轮廓或厚度。以此能够提高薄弱区域附近的连接部120的承载能力，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120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。

如图4所示，本公开的坑外横向支撑的基坑支护结构还包括腰梁180，所述腰梁180设置于所述竖向桩110的两端之间的部分，并且与至少一个竖向桩110连接，其中，所述腰梁180通过内斜撑190支撑于所述基坑的坑底，由此使得所述竖向桩110能够更稳定。

所述横向支撑结构130与所述竖向桩110的上半部分或者连接部120连接；以便向所述竖向桩110的上半部分和/或连接部120施加第一作用力，该第一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(土方)向竖向桩110施加的力，即所述第一作用力存在与基坑周边土壤(土方)向竖向桩110施加的力的方向相反的力。本公开的横向支撑结构设置在基坑的外侧。

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，横向支撑结构130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120设置于所述竖向桩110的上端，并且所述横向支撑结构130连接于所述连接部120，由此，所述横向支撑结构130向所述连接部120所施加的第一作用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120也可以位于所述竖向桩110的中部区域等位置，以及所述横向支撑结构130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。

作为另一种实现形式，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，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140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。

所述加强阻挡部的数量可以大于等于所述竖向阻挡部，以此能够通过加强阻挡部提高竖向阻挡部的支护能力。在一个实施例中，所述加强阻挡部140可以为加强桩或者用于加强的连续墙等结构。

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120，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120施加第二作用力，该第二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，所述第二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120和/或竖向桩110施加第三作用力，该第三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，所述第三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。

作为具体的实现形式，所述内支撑结构160包括：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，以通过内支撑结构160的设置，提高坑外横向支撑的基坑支护结构的稳定性。

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120施加第四作用力；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120施加第四作用力，其中，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。

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120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120中的一个连接部120，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120，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120。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。

另外，如图24所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑结构的上方可以覆土，覆土可以使横向支撑结构抵御平面外失稳破坏，当然所述横向支撑结构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，所述横向支撑结构与冠梁相连接。

在另一个实施例中，如图25所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑结构的上方可以覆土，覆土可以使横向支撑结构抵御平面外失稳破坏，当然所述横向支撑结构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。所述横向支撑结构与冠梁相连接。

在另一个实施例中，如图26所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑结构的上方可以覆土，覆土可以使横向支撑结构抵御平面外失稳破坏，当然所述横向支撑结构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，所述横向支撑结构与冠梁相连接。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27所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑结构的上方可以覆土，当然所述横向支撑结构的上方也可以不覆土，覆土可以使横向支撑结构抵御平面外失稳破坏。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)，所述横向支撑结构与冠梁相连接。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28所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑结构的上方可以覆土，当然所述横向支撑结构的上方也可以不覆土，覆土可以使横向支撑结构抵御平面外失稳破坏。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。所述横向支撑结构与冠梁相连接。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29所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑结构的上方可以覆土，当然所述横向支撑结构的上方也可以不覆土，覆土可以使横向支撑结构抵御平面外失稳破坏。所述连接部包括冠梁和腰梁，所述腰梁连接有内支撑结构，所述横向支撑结构与冠梁相连接。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30所示，其竖向桩110可以为钢桩，并且所述横向支撑结构的上方可以覆土，覆土可以使横向支撑结构抵御平面外失稳破坏，当然所述横向支撑结构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。所述横向支撑结构与冠梁相连接。

以下结合附图对本公开的横向支撑结构130做详细说明。

本公开中，所述横向支撑结构130包括：横向桁架200、横向梁和/或板结构300和横向拱结构400。

具体地，当所述横向支撑结构130包括横向桁架200时，所述横向桁架200直接或者间接设置于所述连接部120和/或竖向桩110，并且沿远离所述基坑的中部的方向延伸。

图5至图14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结构示意图。

本公开中，如图5至图14所示，所述横向桁架200的至少一端被设置于与所述横向桁架200 所对应的连接部120呈一定角度的另一连接部120，由此，所述横向桁架200的支撑基础被设置为另一连接部120，当所述横向桁架200向另一连接部120施加正压力时，该正压力能够通过另一个连接部120被传递至基坑周边的土方。

另一方面，如图5所示，所述横向桁架200的另一端可以设置于与横向桁架200所对应的连接部120呈一定角度的又一个连接部120，由此使得所述横向桁架200的支撑基础被设置为两个不同于当前连接部120的连接部120，基于此，所述横向桁架200能够被稳定地支撑。

再者，如图6所述，所述横向桁架200的另一端可以设置于与所述横向桁架200所对应的连接部120的中部位置；此时，更优选地，如图7所示，该横向桁架200的另一端与连接部120的连接位置处可以选择性地设置内支撑结构160，以此可以通过该内支撑结构160来对所述横向桁架200的另一端提供稳定地支撑。

如图8和图9所示，图8和图9示出了所述横向桁架200的另一种结构；其中，如图9所示，所述横向桁架200的一端和另一端分别设置于两个连接部120的中部，即未设置于所述连接部120 的端部。

图10至图14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结构示意图。

如图10至图14所示，所述竖向桩110可以选择为钢板桩。

图15至图18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结构示意图。

图15至图18所示，所述横向支撑结构130包括横向梁和/或板结构300，具体地，所述横向梁和/或板结构300的内部形成有空间，并使得所述基坑的开口位于所述横向梁和/或板结构300 的空间内，其中，所述连接部120固定于所述横向梁和/或板结构300的内边缘区域或者所述连接部120与所述横向梁和/或板结构300一体成型，更优选地，所述横向梁和/或板结构300沿远离所述基坑的中部方向延伸。

本公开中，所述横向梁和/或板结构300的厚度可以不相同，当所述横向梁和/或板结构300 的厚度较薄时，可以称之为横向板结构300；当所述横向梁和/或板结构300的厚度较厚时，也可以称之为横向梁结构。

如图17所示，所述横向梁和/或板结构300上可以形成有开孔，以降低所述横向梁和/或板结构300的重量，并节约物料；当然，所述横向梁和/或板结构300也可以不形成开孔，此时，所述横向梁和/或板结构300的强度较大。

另外，本公开中的横向梁和/或板结构300可以一体成型，也可以通过多个部件组合而成，本公开中，当所述横向梁和/或板结构300通过多个部件组合而成时，所述横向梁和/或板结构300 的部件可以为直线状、弧形和/或折线形；由此，所述横向梁和/或板结构的内轮廓或外轮廓形成为矩形、弧形、台阶型、折线形、圆形、椭圆形或者曲线形。

图17和图18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结构示意图。

如图17和图18所示，所述竖向桩110可以选择为钢板桩。

图19至图23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结构示意图。

如图19至图23所示，所述横向支撑结构130选择为横向拱结构400，所述横向拱结构400 包括：横向拱410，所述横向拱410的两端分别直接或者间接设置于所述连接部120或者所述竖向桩110，并且所述横向拱410的中间位置远离所述基坑的开口的中部，或者横向拱结构400的至少一端设置在基坑外土体里的反力装置；以及至少一个施力部件420，所述施力部件420的一端连接于所述横向拱410，所述施力部件420的另一端连接于所述连接部120或者所述竖向桩110，以通过所述施力部件420向所述连接部120或者竖向桩110施加第一作用力，其中，所述反力装置为能够向横向拱结构400提供支撑力的结构。

本公开中，如图19至图23所示，所述横向拱410的至少一端被设置于与所述横向拱410所对应的连接部120呈一定角度的另一连接部120，由此，所述横向拱410的支撑基础被设置为另一连接部120，当所述横向拱410向另一连接部120施加正压力时，该正压力能够通过另一个连接部120被传递至基坑周边的土方。

另一方面，如图20所示，所述横向拱410的另一端可以设置于与横向拱410所对应的连接部120呈一定角度的又一个连接部120，由此使得所述横向拱410的支撑基础被设置为两个不同于当前连接部120的连接部120，基于此，所述横向拱410能够被稳定地支撑。另一方面，所述横向拱410的一端可以通过内斜撑190支撑于坑底，更具体地，所述横向拱410的一端连接于连接部120的中部，所述横向拱410与连接部120的连接处设置内斜撑190支撑于坑底，从而使得横向拱410能够被更稳定地支撑。

再者，如图21所述，所述横向拱410的另一端可以设置于与所述横向拱410所对应的连接部120的中部位置；此时，更优选地，如图21所示，该横向拱410的另一端与连接部120的连接位置处可以选择性地设置内支撑结构160，以此可以通过该内支撑结构160来对所述横向拱410 的另一端提供稳定地支撑。

图22和图23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结构示意图。

如图22和图23所示，所述竖向桩110可以选择为钢板桩。

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和钢筋混凝土墙的至少一种或多种。

而且，所述横向支撑结构130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。

在一个实施例中，所述横向桁架为钢结构桁架或钢筋混凝土桁架或组合桁架；所述横向梁和 /或板结构为钢筋混凝土结构或钢结构；所述横向拱式结构为钢筋混凝土结构或钢结构，所述施力部件为拉索、拉杆、钢索、钢杆或钢结构的一种或多种。

本公开中，横向支撑结构上部覆土、配重或锚固以防止横向支撑结构平面外失稳破坏。其中，所述配重能够向横向支撑结构施加向下的作用力，相应地，可以通过锚杆实现横向支撑结构的锚固。

本领域技术人员应当知晓，本公开中所使用的“横向”，例如“横向支撑结构”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 (21)

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；以及

横向支撑结构，所述横向支撑结构与所述竖向阻挡部的上半部分和/或连接部连接，以便向所述竖向阻挡部的上半部分和/或连接部施加第一作用力，该第一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；其中，所述横向支撑结构选自横向桁架、横向梁和/或板结构和横向拱结构中的至少一种。

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，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。

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，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。

4.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：

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/或连接部施加第二作用力，该第二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。

5.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，所述内支撑结构位于所述基坑的内部，并且用于向所述连接部和/或竖向阻挡部施加第三作用力，该第三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。

6.如权利要求5所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述内支撑结构用于向所述基坑的边部的中间部分施加所述第三作用力。

7.如权利要求1或6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/或连接部施加第四作用力；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/或连接部施加第四作用力，其中，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。

8.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，所述横向桁架为钢结构桁架或钢筋混凝土桁架或组合桁架；所述横向梁和/或板结构为钢筋混凝土结构或钢结构；所述横向拱式结构为钢筋混凝土结构或钢结构；施力部件为拉索、拉杆、钢索、钢杆或钢结构的一种或多种。

9.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，所述横向桁架直接或者间接设置于所述连接部和/或竖向阻挡部，并且沿远离所述基坑的中部的方向延伸。

10.如权利要求9所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述横向桁架的至少一端被设置于与所述横向桁架所对应的连接部呈一定角度的另一连接部。

11.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，所述横向梁和/或板结构的内部形成有空间，并使得所述基坑的开口位于所述横向梁和/或板结构的空间内，其中，所述连接部固定于所述横向梁和/或板结构的内边缘区域或者所述连接部与所述横向梁和/或板结构一体成型。

12.如权利要求11所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述横向梁和/或板结构形成有至少一个开孔，或者，所述横向梁和/或板结构不形成有开孔；和/或，所述横向梁和/或板结构沿远离所述基坑的中部的方向延伸。

13.如权利要求11所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述横向梁和/或板结构的内轮廓或外轮廓形成为矩形、弧形、台阶型、折线形、圆形、椭圆形或者曲线形。

14.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，所述横向拱结构包括：

横向拱，所述横向拱的两端分别直接或者间接设置于所述连接部或者所述竖向阻挡部，并且所述横向拱的中间位置远离所述基坑的开口的中部；和/或，横向拱至少一端设置在基坑外土体里的反力装置；以及

至少一个施力部件，所述施力部件的一端连接于所述横向拱，所述施力部件的另一端连接于所述连接部或者所述竖向阻挡部，以通过所述施力部件向所述连接部或者竖向阻挡部施加第一作用力。

15.如权利要求14所述的坑外横向支撑的基坑支护结构，其特征在于，所述横向拱的至少一端被设置于与所述横向拱所对应的连接部呈一定角度的另一连接部。

16.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。

17.如权利要求16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。

18.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。

19.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、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和钢筋混凝土墙的至少一种或多种。

20.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，所述横向支撑结构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，所述横向支撑结构设置在基坑的外侧。

21.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，所述横向支撑结构上部覆土、配重或锚固以防止横向支撑结构平面外失稳破坏。

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