一種基坑支護用大跨度預應力魚腹梁及其安裝方法技術

本發明專利技術提供的一種大跨度預應力魚腹梁，在于克服現行基坑支護中支撐結構的圍檁剛度低、跨度小，與對撐連接不牢固等缺點。該圍檁具有剛度大、跨度大、控制變形可靠、施工方便、可重復使用等優點，達到了提高基坑支護安全度、縮短工期、降低工程造價的目的。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及土木工程
，特別涉及基坑支護內支撐結構，特別涉及材料的收利用的支撐結構以及該結構的安裝方法。
技術介紹
在基坑支護結構中，內支撐支護結構常用的圍檁，主要有鋼筋混凝土圍檁和型鋼圍檁。為了減少支撐結構中的對撐和角撐的數量，增大基坑的施工空間，需要增大其圍檁的跨度。為此，鋼筋混凝土圍檁通過增大截面尺寸，型鋼圍檁則是通過增加型鋼結構的層數來實現，但這些方法將大大增加支護材料的用量。于是出現了各種邊桁架的結構型式，這樣既可以增大圍檁的跨度，又可提高其剛度，如圖I所示。當基坑寬度較小時，可采用八字對撐連接的圍檁，如圖2所示。 由圖I可以看出，這樣的圍檁結構型式，其跨度一般只能達到15 25m左右，仍難達到大幅度減少對撐和角撐數量，增大基坑施工空間的目的。由圖2可以看出，這種八字對撐連接的圍檁結構，其圍檁的跨度只能控制在5 10m左右。顯然，這兩種形式圍檁的剛度仍然比較小，難以達到大跨度的要求。為了控制支撐結構的水平變形量，對大跨度圍檁的剛度均有較高要求。通過傳統的邊桁架結構或增加圍檁的截面尺寸的辦法，均不是理想方法。與鋼筋混凝土圍檁相比，預應力鋼圍檁具有可回收、重復利用、安裝方便和施工工期短等特點。基于對環境保護和節能低碳的目的，開發一種大跨度預應力鋼結構圍檁是很有必要的，完全符合我國現行的產業政策。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于，克服現行基坑支護中支撐結構的鋼圍檁剛度低、跨度小，與對撐連接不便等缺點，采用預應力魚腹梁將是研發的方向。為了解決上述問題，本專利技術的技術方案是這樣的一種基坑支護用大跨度預應力魚腹梁，其特征是，包括下弦梁、腹桿和上弦預應力柔性筋；腹桿下端固定在下弦梁上，上端與上弦預應力柔性筋滑動式接觸，預應力柔性筋的兩端分別固定在下弦梁的兩端上，形成一個魚腹狀結構；下弦梁為鋼筋混凝土梁；下弦梁的二端設置有對預應力柔性筋施加預應力的錨具，或腹桿上端具有對預應力柔性筋施加預應力的伸縮裝置。腹桿為多根，多根腹桿長度不等或相等或部分相等。所述筋為多根鋼絞線，鋼絞線是由多根高強低松馳的鋼絲組成。鋼絞線與腹桿之間光滑接觸。下弦梁和腹桿的材料為型鋼，型鋼之間通過螺栓連接或焊接進行連接。下弦梁為型鋼混凝土組合梁，型鋼與混凝土之間通過螺栓連接。在該魚腹梁的兩端需要設置支撐桿。在下弦梁外側需要設置支座，這些支座分別為型鋼或混凝土傳力鍵或預埋螺栓，并支承在圍護結構上。與大跨度預應力魚腹梁連接的豎向圍護結構為灌注樁、地下連接墻、攪拌樁內插型鋼中的一種。腹桿為單根直桿、多根直桿或八字撐桿組合而成。多根腹桿之間是相互獨立或用聯系桿連接在一起。一種大跨度預應力魚腹梁安裝方法如下第一步將魚腹梁的弦梁安裝在專門的托架上并找平；第二步將圍檁上的腹桿與弦梁進行拼裝，并用高強螺栓連接； 第三步在圍檁的兩端將支點連接構件與弦梁進行拼裝，并用高強螺栓連接；第四步安裝鋼絞線，將其固定在兩端的支點連接構件上，同時將鋼絞線安裝在腹桿的頂部；第五步將弦梁與基坑圍護墻體連接；第六步對弦梁的兩端支點連接構件施加支反力，施加方法是用千斤頂加載法；第七步對鋼絞線施加預應力；第五步中的弦梁與基坑圍護墻體連接方式為型鋼傳力鍵的方法連接或通過焊接連接或用預埋螺栓連接；第七步中，對鋼絞線施加預應力方式為在鋼絞線的兩端支點連接構件上對鋼絞線張拉加載，用專用錨具鎖定；第七步中，另一種對鋼絞線施加預應力方式為通過安裝在腹桿端部的專用千斤頂頂緊鋼絞線以施加作用力；當基坑支護工程完成后，可按下列步驟完成拆除和重復利用。第一步釋放鋼絞線上的全部預應力；第二步卸除圍檁兩端支點連接構件上的作用力；第三步解除弦梁與基坑圍護墻之間的連接；第四步將鋼圍檁從基坑中整體拆除吊出，或將腹桿構件從弦梁上拆除，分解成多個部件分別吊出；第五步；將吊出的鋼圍檁應用于另一個基坑支護中安裝，實現該圍檁的重復利用。由型鋼和鋼絞線組成一個魚腹狀結構的圍檁，在圍檁的二端設置二個支點，對鋼絞線用施加預應力裝置進行預應力張拉，則在鋼絞線上產生張拉力，鋼絞線可通過圍檁中部的腹桿構件，對下弦梁產生作用力，并傳遞到與下弦梁直接接觸的基坑圍護墻上，從而能控制基坑開挖過程中的基坑邊坡變形，該圍檁結構中各個主要構件均是通過高強螺栓組合而成，形成一個魚腹狀結構。施加預應力的鋼絞線對圍檁上的腹桿產生一個壓力，并將壓力傳遞到下弦梁上，再作用于基坑圍護墻上，從而控制了基坑開挖過程中的基坑的變形。有益效果，該圍檁具有剛度大、跨度大、變形可控制、施工方便、可回收復用等優點，達到了縮短工期、降低工程造價的目的。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式來詳細說明本專利技術；圖I為現有技術中邊桁架式的圍檁結構示意圖。圖2為現有技術中八字對撐連接的圍檁結構示意圖。圖3為本專利技術所述的一種大跨度預應力魚腹梁結構在其端部施加預應力的結構示意圖。圖4為本專利技術所述的一種大跨度預應力魚腹梁結構在其腹桿上施加預應力的結構示意圖。圖5為本專利技術所述的魚腹梁的下弦梁為鋼筋混凝土梁的示意圖。圖6為本專利技術所述的魚腹梁的支撐桿另一種方向示意圖。 具體實施例方式為了使本專利技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本專利技術。參看圖3，該大跨度預應力魚腹梁結構，包括一個下弦梁1，鋼絞線2，腹桿3，圍檁的二個支撐點4，專用錨具5組成。其下弦梁I由型鋼材料組裝而成；其鋼絞線2，由多根高強低松弛鋼線組成，每根鋼絞線之間采用塑膠管套起并灌油脂保護和隔離；其腹桿3，由型鋼材料組裝而成木字型或一字型；其圍檁的支撐點4，由型鋼材料拼裝成三角形；其預應力加載鎖定機構，由專用錨具5構成。腹桿3設置弦梁I上，鋼絞線2的兩端連接下弦梁I兩端，鋼絞線2的中部由腹桿3支撐呈魚腹狀。將型鋼和鋼絞線組裝成一個魚腹狀結構的圍檁，對鋼絞線施加預應力，以達到增加該圍檁跨度，增大圍檁剛度，控制基坑的水平變形之目的。鋼絞線2為多條，鋼絞線2是由多根高強低松馳的鋼筋組成。鋼絞線2與腹桿3之間光滑接觸，多根鋼絞線2分層排列。鋼絞線2兩端部設置有專用錨具5，采用張拉法對鋼絞線施加預應力并鎖定在專用的錨具內，保持其預應力。下弦梁I和腹桿3的材料為高強型鋼，型鋼之間通過焊接和螺栓進行連接。在該圍檁的兩端需要設置支撐點4。支撐點4連接支撐桿41，用于施加支撐力。在下弦梁外側需要設置支座，這些支座分別為型鋼或混凝土傳力鍵或預埋螺栓，并支承在圍護結構上。其圍護結構為鉆孔灌注樁、地下連接墻，鋼筋混凝土梁、SMW工法樁其中一種。支撐時，在下弦梁I的外側作用土壓力(箭頭所示)，而支撐點4上的支撐力用于平衡土壓力。腹桿3為單根直桿、多桿直桿或八字撐桿組合而成。多根腹桿3之間是相互獨立或用聯系桿31連接在一起。參看圖4，在中部腹桿上安裝千斤頂6，千斤頂6的一端頂在鋼絞線2上并對鋼絞線2施加預應力，然后鎖定千斤頂6的位置，保持其頂緊力。千斤頂6為液壓千斤頂或者螺旋千斤頂。那么相應的在鋼絞線2兩端專用錨具5只需將鋼絞線鎖定，而無需在此處對鋼絞線牽拉施加預應力。其余同圖3所示的圍檁結構。參看圖5，下弦梁為鋼筋混凝土梁11。在有些基坑中，為了增加支撐結構的支撐效果，將下弦梁設置為鋼筋混凝土梁11，這種梁可以直接用已澆筑的混凝土冠梁來代替，其剛度好，穩定性佳。其余同圖3或者圖4所示的圍檁本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基坑支護用大跨度預應力魚腹梁，其特征是，包括下弦梁、腹桿和上弦預應力柔性筋；腹桿下端固定在下弦梁上，上端與上弦預應力柔性筋滑動式接觸，預應力柔性筋的兩端分別固定在下弦梁的兩端上，形成一個魚腹狀結構；下弦梁為鋼筋混凝土梁；下弦梁的二端設置有對預應力柔性筋施加預應力的錨具，或腹桿上端具有對預應力柔性筋施加預應力的伸縮裝置。

【技術特征摘要】
1.一種基坑支護用大跨度預應力魚腹梁，其特征是，包括下弦梁、腹桿和上弦預應力柔性筋；腹桿下端固定在下弦梁上，上端與上弦預應力柔性筋滑動式接觸，預應力柔性筋的兩端分別固定在下弦梁的兩端上，形成一個魚腹狀結構；下弦梁為鋼筋混凝土梁；下弦梁的二端設置有對預應力柔性筋施加預應力的錨具，或腹桿上端具有對預應力柔性筋施加預應力的伸縮裝置。2.根據權利要求I所述的一種大跨度預應力魚腹梁，其特征是，腹桿為多根，多根腹桿長度不等或相等或部分相等。3.根據權利要求I所述的一種大跨度預應力魚腹梁，其特征是，所述筋為多根鋼絞線，鋼絞線是由多根高強低松馳的鋼絲組成。4.根據權利要求3所述的一種大跨度預應力魚腹梁，其特征是，鋼絞線與腹桿之間光滑接觸。5.根據權利要求I所述的一種大跨度預應力魚腹梁，其特征是，下弦梁和腹桿的材料為型鋼，型鋼之間通過螺栓連接或焊接進行連接。6.根據權利要求3所述的一種大跨度預應力魚腹梁，其特征是，下弦梁為型鋼混凝土組合梁，型鋼與混凝土之間通過螺栓連接。7.根據權利要求2所述的一種大跨度預應力魚腹梁，其特征是，在該魚腹梁的兩端需要設置支撐桿。8.根據權利要求I所述的一種大跨度預應力魚腹梁，其特征是，在下弦梁外側需要設置支座，這些支座分別為型鋼或混凝土傳力鍵或預埋螺栓，并支承在圍護結構上。9.根據權利要求I所述的一種大跨度預應力魚腹梁，其特征是，與大跨度預應力魚腹梁連接的豎向圍護結構為灌注樁、地下連接墻、攪拌樁內插型鋼中的一種。10.根據權利要求2所述的一種大跨度預應力魚腹梁，其特征是，腹桿為單根直桿、多根直桿或八字撐桿組合而成。11.根據權利要求2所述的一種大跨度預應力魚腹梁，其...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉全林，陳偉宏，宋偉民，畢平均，
申請(專利權)人：上海新強勁工程技術有限公司，
類型：發明
國別省市：