一種用于長條矩形基坑的預應力支護系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種用于長條矩形基坑的預應力支護系統，通過在基坑頂點部分設置角撐，在基坑短邊部分設置一組魚腹梁裝置，在基坑的長邊部分設置兩個或兩個以上的魚腹梁裝置，并在兩長邊之間位于兩相鄰魚腹梁裝置之間的位置設置對撐，共同對基坑起到支護作用，所述的角撐和對撐通過調整千斤頂產生預應力，所述的魚腹梁裝置通過調整鋼絞線的松緊度產生預應力。該種支護結構整體上占用的空間小，便于基坑的開挖，提高效率，同時，支護結構的構件大都是標準尺寸的型材，通過螺栓件連接，安裝、拆除都非常方便，多次重復利用率高，整體上降低了基坑支護的成本。
【專利說明】一種用于長條矩形基坑的預應力支護系統
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于土木工程領域，具體涉及基坑的預應力支護結構。
【背景技術】
[0002] 現有的基坑支護方式大都采用的方式是在基坑的四周設置鋼筋混凝土圍檁，再在 圍檁內周布置網狀的鋼管支撐，其不足時鋼管用量大，安裝、拆除麻煩，且占據空間大，不利 于基坑內土方開挖，不能很好地對基坑側壁施加預應力，支撐強度低，通常只能通過增加鋼 管布置的密度來增加支撐力；且不同基坑支護時需使用不同尺寸的鋼管，鋼管重復使用率 低，造成基坑支護的費用高昂。
【發明內容】
[0003] 本實用新型所要解決的技術問題是：針對現有技術存在的不足，提供一種安裝、拆 除方便，占據基坑空間小，支護強度高且支護型材回收率高的基坑預應力支護結構。
[0004] 為實現本實用新型之目的，采用以下技術方案予以實現：一種用于長條矩形基坑 的預應力支護系統，包括有沿基坑外周向下打入的水泥攪拌樁，水泥攪拌樁上部澆筑鋼筋 混凝土結構的壓頂梁，壓頂梁內周連接有圍檁型鋼，圍檁型鋼通過鋼筋連接件與壓頂梁固 定連接。
[0005] 所述的圍檁型鋼為Η型鋼，其兩側的翼緣上等距開設有連接孔組，每個連接孔組 由兩個連接孔單元構成，每個連接孔單元有六個連接孔，六個連接孔沿圍檁型鋼長度方向 以兩排三列的形式分布，橫向相鄰的兩個連接孔之間的距離為a，縱向相鄰的兩個連接孔之 間的距離為2a ;圍檁型鋼的兩端固定焊接有連接板，連接板上開設有以兩排兩列形式分布 的四個連接孔，橫向、縱向相鄰的兩個連接孔之間的距離均為2a ;相鄰的圍檁型鋼之間通 過連接板使用四組螺栓同軸連接。
[0006] 所述的鋼筋連接件包括有L形鋼筋，L形鋼筋的短邊與壓頂梁內的鋼筋焊接固定， L形鋼筋的長邊端部同軸焊接有一個具有內螺紋的可連接螺釘的鋼筋連接器，穿過圍檁型 鋼的螺釘與鋼筋連接器連接從而將圍檁型鋼與壓頂梁固定；L形鋼筋的短邊與壓頂梁內的 鋼筋焊接并固結在壓頂梁的混凝土中，連接強度高不容易脫出。
[0007] 位于基坑頂點位置兩側的圍檁型鋼之間通過兩個三角連接件連接，其中一個三角 連接件連接在兩個圍檁型鋼端部的連接板之間，另一個三角連接件連接在兩個圍檁型鋼緊 挨端部的側面之間；兩個三角連接件配合，使轉角位置的兩個圍檁型鋼連接牢固，不容易松 動或變形。
[0008] 所述的三角連接件包括有兩個垂直焊接的連接臂，每個連接臂上開設有六個連接 孔，兩個連接臂之間垂直焊接有一個等腰直角三角形的加固板。
[0009] 在基坑靠近每個頂點處設置有3組角撐，包括有2組單股角撐和1組三股角撐。
[0010] 所述的單股角撐包括有兩個第一角撐座和一個撐桿，第一角撐座通過螺栓連接在 圍檁型鋼上，撐桿與基坑頂點兩側圍檁型鋼構成一個等腰直角三角形，撐桿的一端與一個 第一角撐座通過螺栓連接，撐桿的另一端與另一個第一角撐座之間連接有一個千斤頂。 [0011] 兩個單股角撐的撐桿之間連接有兩個槽鋼，兩個槽鋼相互垂直，且槽鋼與撐桿之 間形成45度夾角。
[0012] 所述的第一角撐座由三塊鋼板首尾依次焊接圍成一個等腰直角三角形，三塊鋼板 中間垂直焊接有一塊加強板，位于斜邊的鋼板上開設有六個連接孔，六個連接孔沿斜邊長 度方向以兩排三列分布，橫向相鄰兩連接孔的距離為a，縱向相鄰兩連接孔的距離為2a ;位 于一個直角邊的鋼板上開設有四個連接孔；四個連接孔以兩排兩列分布，橫向、縱向相鄰兩 連接孔的距離均為2a ;且位于斜邊的鋼板上的六個連接孔的位置偏向未開設連接孔的鋼 板一側；如圖9所示，第一角撐坐與撐桿連接并由千斤頂產生預應力后，壓力主要集中在開 有連接孔的直角邊上的鋼板以及斜邊上鋼板的右側部分，故斜邊上的鋼板的連接孔設置在 靠右位置最為合理，一方面不需要過多的連接孔，另一方面又保證了連接強度。
[0013] 所述的三股角撐包括有兩個多股角撐座和三個撐桿；所述的多股角撐座通過螺栓 連接在兩個相鄰圍檁型鋼之間，且多股角撐座通過鋼筋連接件與壓頂梁連接；每個多股角 撐座下方支撐有橫梁，所述橫梁連接在兩個水泥攪拌樁之間，且橫梁與圍檁型鋼平行布置； 所述的橫梁與圍檁型鋼平行，這樣減少了基坑開挖時對挖掘機的阻礙，利于提高效率。
[0014] 所述的水泥攪拌樁上部側壁連接有托座件，托座件通過螺栓與水泥攪拌樁內的Η 型鋼連接；所述的橫梁架設在托座件上，且橫梁與托座件通過螺栓連接；
[0015] 所述的三個撐桿之間均勻連接有4個連接蓋板，連接蓋板與撐桿相互垂直；所述 的三個撐桿之間還連接有3個槽鋼，每個槽鋼處于兩個相鄰的連接蓋板之間。
[0016] 所述的多股角撐座為第二角撐座或第三角撐座。
[0017] 所述的第三角撐座由三段Η型鋼依次焊接構成，三段Η型鋼的腹板位于同一平面 上，三段Η型鋼圍成一個等腰直角三角形；位于斜邊的Η型鋼e兩端向外延伸，且端部固定 焊接有連接板，位于直角邊的一個Η型鋼f端部也連接有一個連接板；所述第三角撐座各 個Η型鋼外周的翼緣上開設有連接孔；Η型鋼f翼緣上開設有六個連接孔單元，每個連接孔 單元有四個連接孔，每個連接孔單元中橫向、縱向兩個連接孔之間的距離均為2a;位于另 一直角邊的Η型鋼g翼緣上開設有五個連接孔單元；Η型鋼e翼緣的中間段開設有七個連 接孔單元，Η型鋼e翼緣的兩端部分開設有兩組兩排八列的連接孔，橫向兩相鄰連接孔的距 離為a，縱向兩相鄰連接孔的距離為2a;各個Η型鋼的腹板和翼緣之間還焊接有多個加固筋 板，加固筋板位于每個連接孔單元橫向的中心位置；Η型鋼f與Η型鋼e之間焊接有一與Η 型鋼g平行的加固Η型鋼a，加固Η型鋼a與Η型鋼e、Η型鋼g之間焊接有兩段加固Η型 鋼b ;加固Η型鋼a、加固Η型鋼b的腹板與Η型鋼e的腹板同平面，加固Η型鋼a和加固Η 型鋼b垂直設置，且加固Η型鋼a兩翼緣之間對應加固Η型鋼b翼緣的位置焊接有加固筋 板；第三角撐座的各個相鄰Η型鋼之間，以及加固Η型鋼a與Η型鋼f連接處、加固Η型鋼 b與Η型鋼g連接處均焊接有與腹板同平面的三角形加固鋼板；所述第三角撐座結構牢固， 機械強度高，且由于設置了十字交叉形式的加固Η型鋼a和加固Η型鋼b，使各個邊的h型 鋼均能承受較大的壓力。
[0018] 在基坑的長邊上設置有兩個或兩個以上的魚腹梁裝置，魚腹梁裝置包括有2個第 二角撐座，位于兩個第二角撐座之間的5個腹桿支架，以及固定在兩個第二角撐座之間并 對各個腹桿支架施加預應力的鋼絞線。
[0019] 所述的第二角撐座由三段Η型鋼依次焊接構成，三段Η型鋼的腹板位于同一平面 上，三段Η型鋼圍成一個等腰直角三角形；位于斜邊的Η型鋼i朝外翼緣的1/3位置焊接有 一個Η型鋼h，Η型鋼h和Η型鋼i的兩端部均焊接固定有連接板；Η型鋼i位于Η型鋼h 一側朝外翼緣上開設有2組兩排四列的連接孔，橫向兩相鄰連接孔的距離為a，縱向兩相鄰 連接孔的距離為2a ;H型鋼i位于Η型鋼h另一側朝外翼緣上開設有一組兩排十一列和一 組兩排六列的連接孔；在Η型鋼i內側的腹板和翼緣之間焊接有多個加固筋板，加固筋板位 于Η型鋼h兩端的位置，以及相鄰兩組連接孔之間的位置；位于直角邊的Η型鋼j端部焊接 有連接板，Η型鋼j朝外的翼緣開設有六組兩排兩列的連接孔；位于另一直角邊的Η型鋼k 的端部與Η型鋼j緊鄰端部的翼緣垂直焊接，Η型鋼的k的另一端與Η型鋼i遠離Η型鋼h 的一端焊接；Η型鋼k朝外的翼緣開設有三組兩排兩列的連接孔；Η型鋼k靠近Η型鋼i的 端部位置焊接有一供鋼絞線穿過的導板，Η型鋼i靠近Η型鋼k的一端焊接有一個鋼絞線 固定板；Η型鋼i、H型鋼j和Η型鋼k之間焊接有一個連接鋼板，連接鋼板位于第二角撐座 中部的位置安裝有兩個鋼絞線錨具；所述的鋼絞線錨具對鋼絞線施加拉力，使各個腹桿支 架對基坑側壁的水泥攪拌樁墻面產生預應力，保證墻體穩固不傾斜或倒塌。所述的鋼絞線 端部穿過導板后分成兩股，一股由錨具拉緊，另一股在錨具拉緊后固定在鋼絞線固定板上。
[0020] 所述的腹桿支架包括有下弦梁、與下弦梁垂直連接的腹桿、連接腹桿和下弦梁的 斜支桿，還包括與腹桿同軸連接的調整腹桿長度的延伸桿，以及連接在延伸桿端部的鋼絞 線定位頭；各個下弦梁端部依次連接，位于最外端的下弦梁與第二角撐座端部連接；所述 的延伸桿能夠根據需要調整腹桿的有效長度，從而使鋼絞線具有需要的弧度，即鋼絞線與 腹桿之間的夾角大小合適。
[0021] 所述各個腹桿的下方還支撐有牛腿支架，牛腿支架與插在水泥攪拌樁內的Η型鋼 固定焊接；所述的鋼絞線配合腹桿支架產生的拉力是在水平面上的，牛腿支架使腹桿支架 不會產生上下晃動或松動。
[0022] 所述的5個腹桿支架中，位于最中間的腹桿支架具有最長的腹桿和延伸桿，位于 最外側的腹桿支架具有最短的腹桿和延伸桿。
[0023] 所述的鋼絞線依次繞在各個腹桿支架端部的鋼絞線定位頭上，鋼絞線的兩端穿過 第二角撐座上的導板并固定在鋼絞線固定板和鋼絞線錨具上。
[0024] 所述的鋼絞線在兩個第二角撐座和5個腹桿支架之間形成左右對稱的六個部分， 從中間往兩側依次為對稱的線a、線b和線c，線a與延伸桿之間形成82度的夾角，線b與 延伸桿之間形成67度的夾角，線c與延伸桿之間形成54度的夾角；所述的鋼絞線配合腹桿 支架設置為上述角度，一方面保證了足夠的預應力，另一方面使腹桿支架整體占據較小的 空間，利于挖土機的挖掘。
[0025] 兩個第二角撐座和5個腹桿支架下方支撐有與圍檁型鋼平行布置的橫梁，所述橫 梁連接在水泥攪拌樁上；位于中部的三個腹桿支架的延伸桿之間還連接有加固梁；由于鋼 絞線架設到鋼絞線定位頭后兩側的延伸桿會相向彎曲，所述的加固梁使延伸桿不產生形 變，持久保持穩定的支撐力。
[0026] 在基坑的短邊上設置有一個魚腹梁裝置，魚腹梁裝置包括有2個第二角撐座，位 于兩個第二角撐座之間的3個腹桿支架，以及固定在兩個第二角撐座之間并對各個腹桿支 架施加預應力的鋼絞線。
[0027] 所述的鋼絞線在兩個第二角撐座和3個腹桿支架之間形成左右對稱的四個部分， 從中間往兩側依次為對稱的線d和線e，線d與延伸桿之間形成78度的夾角，線e與延伸桿 之間形成58度的夾角；由于基坑短邊的長度較小，故僅設置3個腹桿支架并將鋼絞線設置 為較大的角度以減少構件的數量，并保證支撐的強度。
[0028] 兩個第二角撐座和3個腹桿支架下方支撐有與圍檁型鋼平行布置的橫梁，所述橫 梁連接在水泥攪拌樁上。
[0029] 在基坑的兩長邊之間設置有至少一組對撐裝置，對撐裝置位于相鄰兩組魚腹梁裝 置之間，每組對撐裝置包括有兩個八字撐以及連接在兩個八字撐之間的一組撐桿。
[0030] 所述的八字撐包括有兩個第二角撐座、一個三角支撐座以及連接兩個第二角撐座 和三角支撐座的兩組撐桿；所述的兩個第二角撐座通過螺栓連接在安裝位置的圍檁型鋼之 間，且第二角撐座通過鋼筋連接件與壓頂梁連接；所述的兩個第二角撐座同時是左右兩側 兩個魚腹梁裝置的構件，對撐裝置使兩側的魚腹梁裝置端部的第二角撐座連接結構更為穩 固，確保鋼絞線能夠施加足夠大的預應力。
[0031] 所述的三角支撐座呈等腰直角三角形，三角支撐座的每個直角邊分別連接有三根 撐桿，三根撐桿另一端連接有一個加筋Η型鋼，加筋Η型鋼另一側對應三根撐桿的位置連接 有三個調節Η型鋼，調節Η型鋼另一端與第二角撐座直角邊的Η型鋼j連接；每組的三個撐 桿之間連接有三個連接蓋板；所述三角支撐座直角頂點位置連接有一根垂直于圍檁型鋼的 撐桿，撐桿另一端連接一個千斤頂，千斤頂與兩個第二角撐座之間的圍檁型鋼連接。
[0032] 兩側八字撐的三角支撐座之間通過四根撐桿連接；四根撐桿下方支撐有與撐桿垂 直的橫梁，橫梁兩端分別連接在兩個水泥攪拌樁上部，兩個水泥攪拌樁之間連接有剪刀撐。
[0033] 與現有技術相比較，本實用新型的有益效果是：通過在基坑頂點部分設置角撐， 在基坑短邊部分設置一組魚腹梁裝置，在基坑的長邊部分設置兩個或兩個以上的魚腹梁裝 置，并在兩長邊之間位于兩相鄰魚腹梁裝置之間的位置設置對撐，共同對基坑起到支護作 用，所述的角撐和對撐通過調整千斤頂產生預應力，所述的魚腹梁裝置通過調整鋼絞線的 松緊度產生預應力。該種支護結構整體上占用的空間小，便于基坑的開挖，提高效率，同時， 支護結構的構件大都是標準尺寸的型材，通過螺栓件連接，安裝、拆除都非常方便，多次重 復利用率高，整體上降低了基坑支護的成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0034] 圖1是本實用新型的整體結構示意圖。
[0035] 圖2是圍檁型鋼與壓頂梁的連接結構示意圖。
[0036] 圖3是鋼筋連接件的結構示意圖。
[0037] 圖4是三角連接件與圍檁型鋼的連接結構示意圖。
[0038] 圖5是三角連接件的結構示意圖。
[0039] 圖6是圖5的仰視方向的結構示意圖。
[0040] 圖7是基坑一個頂點位置的角撐結構示意圖。
[0041] 圖8是單股角撐的結構示意圖。
[0042] 圖9是第一角撐座的結構示意圖。
[0043] 圖10是圖9的俯視方向的結構示意圖。
[0044] 圖11是第三角撐座的結構示意圖。
[0045] 圖12是橫梁的連接結構示意圖。
[0046] 圖13是設置在基坑長邊的魚腹梁裝置的結構示意圖。
[0047] 圖14是第二角撐座的結構示意圖。
[0048] 圖15是腹桿支架的結構示意圖。
[0049] 圖16是腹桿支架的安裝結構示意圖。
[0050] 圖17是設置在基坑短邊的魚腹梁裝置的結構示意圖。
[0051] 圖18是設置在基坑兩長邊之間的對撐裝置的結構示意圖。
[0052] 圖19是八字撐的結構示意圖。
[0053] 圖20是對撐裝置下方橫梁的安裝結構示意圖。
【具體實施方式】
[0054] 下面根據附圖對本實用新型的【具體實施方式】做一個詳細的說明。
[0055] 根據圖1至圖20所示，本實施例所述的一種用于長條矩形基坑的預應力支護系 統，包括有沿基坑外周向下打入的水泥攪拌樁40,水泥攪拌樁上部澆筑鋼筋混凝土結構的 壓頂梁，壓頂梁內周連接有圍檁型鋼10,圍檁型鋼通過鋼筋連接件70與壓頂梁固定連接。
[0056] 所述的圍檁型鋼為Η型鋼，其兩側的翼緣上等距開設有連接孔組，每個連接孔組 由兩個連接孔單元構成，每個連接孔單元有六個連接孔，六個連接孔沿圍檁型鋼長度方向 以兩排三列的形式分布，橫向相鄰的兩個連接孔之間的距離為a，縱向相鄰的兩個連接孔之 間的距離為2a ;圍檁型鋼的兩端固定焊接有連接板01，連接板上開設有以兩排兩列形式分 布的四個連接孔，橫向、縱向相鄰的兩個連接孔之間的距離均為2a。
[0057] 所述的鋼筋連接件包括有L形鋼筋701，L形鋼筋的短邊與壓頂梁內的鋼筋焊接固 定，L形鋼筋的長邊端部同軸焊接有一個具有內螺紋的可連接螺釘的鋼筋連接器702,穿過 圍檁型鋼的螺釘703與鋼筋連接器連接從而將圍檁型鋼與壓頂梁固定。
[0058] 位于基坑頂點位置兩側的圍檁型鋼之間通過兩個三角連接件20連接，其中一個 三角連接件連接在兩個圍檁型鋼端部的連接板之間，另一個三角連接件連接在兩個圍檁型 鋼緊挨端部的側面之間。
[0059] 所述的三角連接件包括有兩個垂直焊接的連接臂202,每個連接臂上開設有六個 連接孔，兩個連接臂之間垂直焊接有一個等腰直角三角形的加固板201。
[0060] 在基坑靠近每個頂點處設置有3組角撐，包括有2組單股角撐和1組三股角撐。
[0061] 所述的單股角撐包括有兩個第一角撐座21和一個撐桿11，第一角撐座通過螺栓 連接在圍檁型鋼上，撐桿與基坑頂點兩側圍檁型鋼構成一個等腰直角三角形，撐桿的一端 與一個第一角撐座通過螺栓連接，撐桿的另一端與另一個第一角撐座之間連接有一個千斤 頂30。
[0062] 兩個單股角撐的撐桿之間連接有兩個槽鋼14,兩個槽鋼相互垂直，且槽鋼與撐桿 11之間形成45度夾角。
[0063] 所述的第一角撐座由三塊鋼板首尾依次焊接圍成一個等腰直角三角形，三塊鋼板 中間垂直焊接有一塊加強板，位于斜邊的鋼板上開設有六個連接孔，六個連接孔沿斜邊長 度方向以兩排三列分布，橫向相鄰兩連接孔的距離為a，縱向相鄰兩連接孔的距離為2a ;位 于一個直角邊的鋼板上開設有四個連接孔；四個連接孔以兩排兩列分布，橫向、縱向相鄰兩 連接孔的距離均為2a ;且位于斜邊的鋼板上的六個連接孔的位置偏向未開設連接孔的鋼 板一側。
[0064] 所述的三股角撐包括有兩個多股角撐座和三個撐桿；所述的多股角撐座通過螺栓 連接在兩個相鄰圍檁型鋼之間，且多股角撐座通過鋼筋連接件與壓頂梁連接；每個多股角 撐座下方支撐有橫梁13，所述橫梁連接在兩個水泥攪拌樁40之間，且橫梁與圍檁型鋼平行 布置。
[0065] 所述的水泥攪拌樁上部側壁連接有托座件，托座件通過螺栓與水泥攪拌樁內的Η 型鋼連接；所述的橫梁架設在托座件上，且橫梁與托座件通過螺栓連接。
[0066] 所述的三個撐桿之間均勻連接有4個連接蓋板，連接蓋板與撐桿相互垂直；所述 的三個撐桿之間還連接有3個槽鋼，每個槽鋼處于兩個相鄰的連接蓋板之間。
[0067] 所述的多股角撐座為第二角撐座22或第三角撐座23。
[0068] 所述的第三角撐座由三段Η型鋼依次焊接構成，三段Η型鋼的腹板位于同一平面 上，三段Η型鋼圍成一個等腰直角三角形；位于斜邊的Η型鋼e234兩端向外延伸，且端部固 定焊接有連接板，位于直角邊的一個Η型鋼f235端部也連接有一個連接板；所述第三角撐 座各個Η型鋼外周的翼緣上開設有連接孔；Η型鋼f翼緣上開設有六個連接孔單元，每個連 接孔單元有四個連接孔，每個連接孔單元中橫向、縱向兩個連接孔之間的距離均為2a;位 于另一直角邊的Η型鋼g236翼緣上開設有五個連接孔單元；H型鋼e翼緣的中間段開設有 七個連接孔單元，Η型鋼e翼緣的兩端部分開設有兩組兩排八列的連接孔，橫向兩相鄰連接 孔的距離為a，縱向兩相鄰連接孔的距離為2a;各個Η型鋼的腹板和翼緣之間還焊接有多個 加固筋板，加固筋板位于每個連接孔單元橫向的中心位置；Η型鋼f與Η型鋼e之間焊接有 一與Η型鋼g平行的加固Η型鋼a231，加固Η型鋼a與Η型鋼e、H型鋼g之間焊接有兩段 加固Η型鋼b232 ;加固Η型鋼a、加固Η型鋼b的腹板與Η型鋼e的腹板同平面，加固Η型 鋼a和加固Η型鋼b垂直設置，且加固Η型鋼a兩翼緣之間對應加固Η型鋼b翼緣的位置焊 接有加固筋板；第三角撐座的各個相鄰Η型鋼之間，以及加固Η型鋼a與Η型鋼f連接處、 加固Η型鋼b與Η型鋼g連接處均焊接有與腹板同平面的三角形加固鋼板233。
[0069] 在基坑的長邊上設置有兩個或兩個以上的魚腹梁裝置，魚腹梁裝置包括有2個第 二角撐座22，位于兩個第二角撐座之間的5個腹桿支架17，以及固定在兩個第二角撐座之 間并對各個腹桿支架施加預應力的鋼絞線50。
[0070] 所述的第二角撐座由三段Η型鋼依次焊接構成，三段Η型鋼的腹板位于同一平面 上，三段Η型鋼圍成一個等腰直角三角形；位于斜邊的Η型鋼i221朝外翼緣的1/3位置焊 接有一個Η型鋼h222，Η型鋼h和Η型鋼i的兩端部均焊接固定有連接板；H型鋼i位于Η 型鋼h -側朝外翼緣上開設有2組兩排四列的連接孔，橫向兩相鄰連接孔的距離為a，縱向 兩相鄰連接孔的距離為2a ；H型鋼i位于Η型鋼h另一側朝外翼緣上開設有一組兩排十一 列和一組兩排六列的連接孔；在11型鋼i內側的腹板和翼緣之間焊接有多個加固筋板，加固 筋板位于Η型鋼h兩端的位置，以及相鄰兩組連接孔之間的位置；位于直角邊的Η型鋼j223 端部焊接有連接板，Η型鋼j朝外的翼緣開設有六組兩排兩列的連接孔；位于另一直角邊的 Η型鋼k224的端部與Η型鋼j緊鄰端部的翼緣垂直焊接，Η型鋼的k的另一端與Η型鋼i 遠離Η型鋼h的一端焊接；H型鋼k朝外的翼緣開設有三組兩排兩列的連接孔；H型鋼k靠 近Η型鋼i的端部位置焊接有一供鋼絞線穿過的導板225，Η型鋼i靠近Η型鋼k的一端焊 接有一個鋼絞線固定板226 ；H型鋼i、Η型鋼j和Η型鋼k之間焊接有一個連接鋼板227， 連接鋼板位于第二角撐座中部的位置安裝有兩個鋼絞線錨具228。
[0071] 所述的腹桿支架17包括有下弦梁171、與下弦梁垂直連接的腹桿173、連接腹桿和 下弦梁的斜支桿172，還包括與腹桿同軸連接的調整腹桿長度的延伸桿174，以及連接在延 伸桿端部的鋼絞線定位頭175 ;各個下弦梁端部依次連接，位于最外端的下弦梁與第二角 撐座端部連接。
[0072] 所述各個腹桿的下方還支撐有牛腿支架170，牛腿支架與插在水泥攪拌樁40內的 Η型鋼固定焊接。
[0073] 所述的5個腹桿支架中，位于最中間的腹桿支架具有最長的腹桿和延伸桿，位于 最外側的腹桿支架具有最短的腹桿和延伸桿。
[0074] 所述的鋼絞線依次繞在各個腹桿支架端部的鋼絞線定位頭上，鋼絞線的兩端穿過 第二角撐座上的導板并固定在鋼絞線固定板和鋼絞線錨具上。
[0075] 所述的鋼絞線在兩個第二角撐座和5個腹桿支架之間形成左右對稱的六個部分， 從中間往兩側依次為對稱的線a501、線b502和線c503，線a與延伸桿之間形成82度的夾 角，線b與延伸桿之間形成67度的夾角，線c與延伸桿之間形成54度的夾角。
[0076] 兩個第二角撐座和5個腹桿支架下方支撐有與圍檁型鋼平行布置的橫梁，所述橫 梁連接在水泥攪拌樁上；位于中部的三個腹桿支架的延伸桿之間還連接有加固梁。
[0077] 在基坑的短邊上設置有一個魚腹梁裝置，魚腹梁裝置包括有2個第二角撐座，位 于兩個第二角撐座之間的3個腹桿支架，以及固定在兩個第二角撐座之間并對各個腹桿支 架施加預應力的鋼絞線。
[0078] 所述的鋼絞線在兩個第二角撐座和3個腹桿支架之間形成左右對稱的四個部分， 從中間往兩側依次為對稱的線d504和線e505，線d與延伸桿之間形成78度的夾角，線e與 延伸桿之間形成58度的夾角。
[0079] 兩個第二角撐座和3個腹桿支架下方支撐有與圍檁型鋼平行布置的橫梁，所述橫 梁連接在水泥攪拌樁上。
[0080] 在基坑的兩長邊之間設置有至少一組對撐裝置，對撐裝置位于相鄰兩組魚腹梁裝 置之間，每組對撐裝置包括有兩個八字撐以及連接在兩個八字撐之間的一組撐桿。
[0081] 所述的八字撐包括有兩個第二角撐座22、一個三角支撐座24以及連接兩個第二 角撐座和三角支撐座的兩組撐桿；所述的兩個第二角撐座通過螺栓連接在安裝位置的圍檁 型鋼之間，且第二角撐座通過鋼筋連接件與壓頂梁連接。
[0082] 所述的三角支撐座呈等腰直角三角形，三角支撐座的每個直角邊分別連接有三根 撐桿，三根撐桿另一端連接有一個加筋Η型鋼15，加筋Η型鋼另一側對應三根撐桿的位置連 接有三個調節Η型鋼16，調節Η型鋼另一端與第二角撐座直角邊的Η型鋼j223連接；每組 的三個撐桿之間連接有三個連接蓋板12 ;所述三角支撐座直角頂點位置連接有一根垂直 于圍檁型鋼的撐桿，撐桿另一端連接一個千斤頂30，千斤頂與兩個第二角撐座之間的圍檁 型鋼連接。
[0083] 兩側八字撐的三角支撐座之間通過四根撐桿連接；四根撐桿下方支撐有與撐桿垂 直的橫梁，橫梁兩端分別連接在兩個水泥攪拌樁上部，兩個水泥攪拌樁之間連接有剪刀撐 42。
[0084] 施工時，采用SMW工法成型水泥攪拌樁墻，并澆筑壓頂梁，隨后安裝圍檁型鋼、角 撐、對撐裝置及魚腹梁裝置，根據基坑的具體情況確定各個千斤頂及鋼絞線的預應力大小， 接著即可進行基坑的開挖，基坑施工完畢后即可將支護結構的部件拆除，分類整理以備再 次使用。
【權利要求】
1. 一種用于長條矩形基坑的預應力支護系統，其特征在于：包括有沿基坑外周向下打 入的水泥攪拌樁，水泥攪拌樁上部澆筑鋼筋混凝土結構的壓頂梁，壓頂梁內周連接有圍檁 型鋼，圍檁型鋼通過鋼筋連接件與壓頂梁固定連接； 所述的圍檁型鋼為Η型鋼，其兩側的翼緣上等距開設有連接孔組，每個連接孔組由兩 個連接孔單元構成，每個連接孔單元有六個連接孔，六個連接孔沿圍檁型鋼長度方向以兩 排三列的形式分布，橫向相鄰的兩個連接孔之間的距離為a，縱向相鄰的兩個連接孔之間的 距離為2a ;圍檁型鋼的兩端固定焊接有連接板，連接板上開設有以兩排兩列形式分布的四 個連接孔，橫向、縱向相鄰的兩個連接孔之間的距離均為2a ; 所述的鋼筋連接件包括有L形鋼筋，L形鋼筋的短邊與壓頂梁內的鋼筋焊接固定，L形 鋼筋的長邊端部同軸焊接有一個具有內螺紋的可連接螺釘的鋼筋連接器，穿過圍檁型鋼的 螺釘與鋼筋連接器連接從而將圍檁型鋼與壓頂梁固定； 位于基坑頂點位置兩側的圍檁型鋼之間通過兩個三角連接件連接，其中一個三角連接 件連接在兩個圍檁型鋼端部的連接板之間，另一個三角連接件連接在兩個圍檁型鋼緊挨端 部的側面之間； 所述的三角連接件包括有兩個垂直焊接的連接臂，每個連接臂上開設有六個連接孔， 兩個連接臂之間垂直焊接有一個等腰直角三角形的加固板； 在基坑靠近每個頂點處設置有3組角撐，包括有2組單股角撐和1組三股角撐； 所述的單股角撐包括有兩個第一角撐座和一個撐桿，第一角撐座通過螺栓連接在圍檁 型鋼上，撐桿與基坑頂點兩側圍檁型鋼構成一個等腰直角三角形，撐桿的一端與一個第一 角撐座通過螺栓連接，撐桿的另一端與另一個第一角撐座之間連接有一個千斤頂； 兩個單股角撐的撐桿之間連接有兩個槽鋼，兩個槽鋼相互垂直，且槽鋼與撐桿之間形 成45度夾角； 所述的第一角撐座由三塊鋼板首尾依次焊接圍成一個等腰直角三角形，三塊鋼板中間 垂直焊接有一塊加強板，位于斜邊的鋼板上開設有六個連接孔，六個連接孔沿斜邊長度方 向以兩排三列分布，橫向相鄰兩連接孔的距離為a，縱向相鄰兩連接孔的距離為2a ;位于一 個直角邊的鋼板上開設有四個連接孔；四個連接孔以兩排兩列分布，橫向、縱向相鄰兩連接 孔的距離均為2a ;且位于斜邊的鋼板上的六個連接孔的位置偏向未開設連接孔的鋼板一 側； 所述的三股角撐包括有兩個多股角撐座和三個撐桿；所述的多股角撐座通過螺栓連接 在兩個相鄰圍檁型鋼之間，且多股角撐座通過鋼筋連接件與壓頂梁連接；每個多股角撐座 下方支撐有橫梁，所述橫梁連接在兩個水泥攪拌樁之間，且橫梁與圍檁型鋼平行布置； 所述的水泥攪拌樁上部側壁連接有托座件，托座件通過螺栓與水泥攪拌樁內的Η型鋼 連接；所述的橫梁架設在托座件上，且橫梁與托座件通過螺栓連接； 所述的三個撐桿之間均勻連接有4個連接蓋板，連接蓋板與撐桿相互垂直；所述的三 個撐桿之間還連接有3個槽鋼，每個槽鋼處于兩個相鄰的連接蓋板之間； 所述的多股角撐座為第二角撐座或第三角撐座； 所述的第三角撐座由三段Η型鋼依次焊接構成，三段Η型鋼的腹板位于同一平面上，三 段Η型鋼圍成一個等腰直角三角形；位于斜邊的Η型鋼e兩端向外延伸，且端部固定焊接有 連接板，位于直角邊的一個Η型鋼f端部也連接有一個連接板；所述第三角撐座各個Η型鋼 外周的翼緣上開設有連接孔；Η型鋼f翼緣上開設有六個連接孔單元，每個連接孔單元有四 個連接孔，每個連接孔單元中橫向、縱向兩個連接孔之間的距離均為2a;位于另一直角邊 的Η型鋼g翼緣上開設有五個連接孔單元；Η型鋼e翼緣的中間段開設有七個連接孔單元， Η型鋼e翼緣的兩端部分開設有兩組兩排八列的連接孔，橫向兩相鄰連接孔的距離為a，縱 向兩相鄰連接孔的距離為2a ;各個Η型鋼的腹板和翼緣之間還焊接有多個加固筋板，加固 筋板位于每個連接孔單元橫向的中心位置；Η型鋼f與Η型鋼e之間焊接有一與Η型鋼g平 行的加固Η型鋼a，加固Η型鋼a與Η型鋼e、Η型鋼g之間焊接有兩段加固Η型鋼b ;加固 Η型鋼a、加固Η型鋼b的腹板與Η型鋼e的腹板同平面，加固Η型鋼a和加固Η型鋼b垂 直設置，且加固Η型鋼a兩翼緣之間對應加固Η型鋼b翼緣的位置焊接有加固筋板；第三角 撐座的各個相鄰Η型鋼之間，以及加固Η型鋼a與Η型鋼f連接處、加固Η型鋼b與Η型鋼 g連接處均焊接有與腹板同平面的三角形加固鋼板； 在基坑的長邊上設置有兩個或兩個以上的魚腹梁裝置，魚腹梁裝置包括有2個第二角 撐座，位于兩個第二角撐座之間的5個腹桿支架，以及固定在兩個第二角撐座之間并對各 個腹桿支架施加預應力的鋼絞線； 所述的第二角撐座由三段Η型鋼依次焊接構成，三段Η型鋼的腹板位于同一平面上，三 段Η型鋼圍成一個等腰直角三角形；位于斜邊的Η型鋼i朝外翼緣的1/3位置焊接有一個 Η型鋼h，Η型鋼h和Η型鋼i的兩端部均焊接固定有連接板；Η型鋼i位于Η型鋼h -側 朝外翼緣上開設有2組兩排四列的連接孔，橫向兩相鄰連接孔的距離為a，縱向兩相鄰連接 孔的距離為2a ;H型鋼i位于Η型鋼h另一側朝外翼緣上開設有一組兩排十一列和一組兩 排六列的連接孔；在Η型鋼i內側的腹板和翼緣之間焊接有多個加固筋板，加固筋板位于Η 型鋼h兩端的位置，以及相鄰兩組連接孔之間的位置；位于直角邊的Η型鋼j端部焊接有連 接板，Η型鋼j朝外的翼緣開設有六組兩排兩列的連接孔；位于另一直角邊的Η型鋼k的端 部與Η型鋼j緊鄰端部的翼緣垂直焊接，Η型鋼的k的另一端與Η型鋼i遠離Η型鋼h的 一端焊接；Η型鋼k朝外的翼緣開設有三組兩排兩列的連接孔；Η型鋼k靠近Η型鋼i的端 部位置焊接有一供鋼絞線穿過的導板，Η型鋼i靠近Η型鋼k的一端焊接有一個鋼絞線固 定板；Η型鋼i、H型鋼j和Η型鋼k之間焊接有一個連接鋼板，連接鋼板位于第二角撐座中 部的位置安裝有兩個鋼絞線錨具； 所述的腹桿支架包括有下弦梁、與下弦梁垂直連接的腹桿、連接腹桿和下弦梁的斜支 桿，還包括與腹桿同軸連接的調整腹桿長度的延伸桿，以及連接在延伸桿端部的鋼絞線定 位頭；各個下弦梁端部依次連接，位于最外端的下弦梁與第二角撐座端部連接； 所述各個腹桿的下方還支撐有牛腿支架，牛腿支架與插在水泥攪拌樁內的Η型鋼固定 焊接； 所述的5個腹桿支架中，位于最中間的腹桿支架具有最長的腹桿和延伸桿，位于最外 側的腹桿支架具有最短的腹桿和延伸桿； 所述的鋼絞線依次繞在各個腹桿支架端部的鋼絞線定位頭上，鋼絞線的兩端穿過第二 角撐座上的導板并固定在鋼絞線固定板和鋼絞線錨具上； 所述的鋼絞線在兩個第二角撐座和5個腹桿支架之間形成左右對稱的六個部分，從中 間往兩側依次為對稱的線a、線b和線c，線a與延伸桿之間形成82度的夾角，線b與延伸 桿之間形成67度的夾角，線c與延伸桿之間形成54度的夾角； 兩個第二角撐座和5個腹桿支架下方支撐有與圍檁型鋼平行布置的橫梁，所述橫梁連 接在水泥攪拌樁上；位于中部的三個腹桿支架的延伸桿之間還連接有加固梁； 在基坑的短邊上設置有一個魚腹梁裝置，魚腹梁裝置包括有2個第二角撐座，位于兩 個第二角撐座之間的3個腹桿支架，以及固定在兩個第二角撐座之間并對各個腹桿支架施 加預應力的鋼絞線； 所述的鋼絞線在兩個第二角撐座和3個腹桿支架之間形成左右對稱的四個部分，從中 間往兩側依次為對稱的線d和線e，線d與延伸桿之間形成78度的夾角，線e與延伸桿之間 形成58度的夾角； 兩個第二角撐座和3個腹桿支架下方支撐有與圍檁型鋼平行布置的橫梁，所述橫梁連 接在水泥攪拌樁上； 在基坑的兩長邊之間設置有至少一組對撐裝置，對撐裝置位于相鄰兩組魚腹梁裝置之 間，每組對撐裝置包括有兩個八字撐以及連接在兩個八字撐之間的一組撐桿； 所述的八字撐包括有兩個第二角撐座、一個三角支撐座以及連接兩個第二角撐座和三 角支撐座的兩組撐桿；所述的兩個第二角撐座通過螺栓連接在安裝位置的圍檁型鋼之間， 且第二角撐座通過鋼筋連接件與壓頂梁連接； 所述的三角支撐座呈等腰直角三角形，三角支撐座的每個直角邊分別連接有三根撐 桿，三根撐桿另一端連接有一個加筋Η型鋼，加筋Η型鋼另一側對應三根撐桿的位置連接有 三個調節Η型鋼，調節Η型鋼另一端與第二角撐座直角邊的Η型鋼j連接；每組的三個撐桿 之間連接有三個連接蓋板；所述三角支撐座直角頂點位置連接有一根垂直于圍檁型鋼的撐 桿，撐桿另一端連接一個千斤頂，千斤頂與兩個第二角撐座之間的圍檁型鋼連接； 兩側八字撐的三角支撐座之間通過四根撐桿連接；四根撐桿下方支撐有與撐桿垂直的 橫梁，橫梁兩端分別連接在兩個水泥攪拌樁上部，兩個水泥攪拌樁之間連接有剪刀撐。
【文檔編號】E02D17/04GK203846508SQ201420280835
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月28日 優先權日:2014年5月28日
【發明者】王承存, 王志貴, 劉正斌, 王飛 申請人:德清鑫德機械有限公司