[发明专利]一种大型基坑的支护结构

说明书

技术领域

本发明涉及建筑结构技术领域，具体涉及一种大型基坑侧壁的支护结构。

 

背景技术

在建造具有地下层的建筑时，首先需要开挖一个基坑，并在基坑的底部浇筑底板，然后建造相应的地下层结构。由于基坑的深度通常有十几米，因而需要对基坑的侧壁进行支护，常见的基坑支护方法是围绕基坑的边缘预先钻孔而形成成排的灌注桩，然后在灌注桩上端的内侧连接围檩梁，再用水平支撑梁将基坑相对两侧的围檩梁对撑住。然而对于一些大型的建筑而言，这种支护方法存在一个问题，由于基坑相对两侧之间的距离较大，因而水平支撑梁的长度很长，相应地水平支撑梁容易出现弯曲变形，因而需要有很大的横截面，以确保水平支撑梁具有足够的强度和刚度，从而增加成本。

中国专利文献上公开的“一种可拆卸预应力支撑架系统”，公告号为CN103161168A，它包括绕基坑边缘设置的一组工法桩及位于工法桩内侧的围凛梁，围凛梁内侧设有若干三角支撑件；位于基坑中凹陷拐角处设有角对撑梁，且该角对撑梁设置在凹陷拐角相邻两侧的两三角支撑件之间；角对撑梁的一端抵靠在其中一个三角支撑件侧面上，另一端与另一个三角支撑件之间设有预应力预留件；该预应力预留件包括可相互撑开的两个支撑部件，且其中一支撑部件抵接在三角支撑件侧面上，另一支撑部件抵接在角对撑梁端部上，基坑中至少有部分处于相对两侧的围凛梁之间设有若干组加强梁对撑机构。该支撑架系统通过在基坑的拐角处设置角对撑梁，从而形成一个三角形结构，以增加支撑架系统的结构稳定性。然而该支撑架系统在基坑的中间相对两侧的围凛梁之间仍然需要设置水平支撑梁，因而无法避免因水平支撑梁过长而导致其容易变形、进而增加建造成本的问题。

 

发明内容

本发明的一个目的在于解决现有的大型基坑支护结构所存在的水平支撑梁容易变形、建造成本高的问题，提供一种大型基坑的支护结构，可显著地提高水平支撑梁的强度和刚性，以降低其建造成本。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种大型基坑的支护结构，包括绕基坑边缘设置的灌注桩、连接在灌注桩上端内侧的第一围檩梁，在基坑相对两侧的第一围檩梁之间设有向下弧形弯曲的水平支撑梁，水平支撑梁的下侧间隔地连接有若干立柱，在水平支撑梁和立柱之间设有对撑机构，立柱的下端埋设在基坑底板下面的土层中，在基坑拐角处的相邻第一围檩梁之间连接有拐角支撑梁。

首先，本发明在基坑拐角处的相邻第一围檩梁之间连接有拐角支撑梁，从而使第一围檩梁较短的一侧可得到有效的支撑，同时有利于缩短拐角支撑梁的长度，确保其强度和刚性。其次，和现有技术不同的是，本发明的水平支撑梁是向下弧形弯曲的，因而在受到轴向的压力时只会在原有的向下弯曲基础上进一步弯曲，而不会向其它方向任意弯曲，使得水平支撑梁的变形方向得以有效的控制。然后再通过立柱做直向的支撑，使水平支撑梁在受到轴向压力时具有可靠的刚性，避免其进一步地向下弯曲。由于立柱的推力在转变为水平支撑梁的对撑力时具有一个放大作用，因而使得立柱的受力显著地减小，有利于减小立柱的横截面尺寸以及埋设在基坑底板下面土层中的深度。尤其是，通过千斤顶一类的对撑机构使向下弧形弯曲的水平支撑梁受到一个向上的推力，此时的水平支撑梁构成一个类似拱桥的坚固结构，同时向上的推力转变成水平支撑梁两端轴向的对撑力，使水平支撑梁处于张紧状态，大大地提高了刚性和强度。从而在确保基坑得到有效支护的前提下显著地降低支护结构的建造成本。

作为优选，所述对撑机构包括固定在立柱上端的丝杆螺母、竖直地螺纹连接在丝杆螺母上的对撑杆、以及固定在水平支撑梁下侧的连接轴套，连接轴套的内侧面为球面，一转动环适配在连接轴套内，转动环外侧面为与连接轴套内侧面适配的球面，转动环外侧面的球心位于转动环高度的中间位置，从而使转动环呈两端小、中间大的鼓形，转动环的中心设有多边形孔，对撑杆上端适配在转动环的多边形孔内，连接轴套上靠近丝杆螺母的端面上沿圆周方向等分设有两条宽度大于转动环高度的安装槽，所述安装槽沿连接轴套的轴向延伸，安装槽的外侧面为圆柱面，并且与连接轴套的内侧面相切。