[发明专利]一种用于长条矩形基坑的预应力支护装置

说明书

技术领域

本发明属于土木工程领域，具体涉及基坑的预应力支护结构。

背景技术

现有的基坑支护方式大都采用的方式是在基坑的四周设置钢筋混凝土围檩，再在围檩内周布置网状的钢管支撑，其不足时钢管用量大，安装、拆除麻烦，且占据空间大，不利于基坑内土方开挖，不能很好地对基坑侧壁施加预应力，支撑强度低，通常只能通过增加钢管布置的密度来增加支撑力；且不同基坑支护时需使用不同尺寸的钢管，钢管重复使用率低，造成基坑支护的费用高昂。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种安装、拆除方便，占据基坑空间小，支护强度高且支护型材回收率高的基坑预应力支护结构。

为实现本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种用于长条矩形基坑的预应力支护装置，包括有沿基坑外周向下打入的水泥搅拌桩，水泥搅拌桩上部浇筑钢筋混凝土结构的压顶梁，压顶梁内周连接有围檩型钢，围檩型钢通过钢筋连接件与压顶梁固定连接。

所述的围檩型钢为H型钢，其两侧的翼缘上等距开设有连接孔组，每个连接孔组由两个连接孔单元构成，每个连接孔单元有六个连接孔，六个连接孔沿围檩型钢长度方向以两排三列的形式分布，横向相邻的两个连接孔之间的距离为a，纵向相邻的两个连接孔之间的距离为2a；围檩型钢的两端固定焊接有连接板，连接板上开设有以两排两列形式分布的四个连接孔，横向、纵向相邻的两个连接孔之间的距离均为2a；相邻的围檩型钢之间通过连接板使用四组螺栓同轴连接。

所述的钢筋连接件包括有L形钢筋，L形钢筋的短边与压顶梁内的钢筋焊接固定，L形钢筋的长边端部同轴焊接有一个具有内螺纹的可连接螺钉的钢筋连接器，穿过围檩型钢的螺钉与钢筋连接器连接从而将围檩型钢与压顶梁固定；L形钢筋的短边与压顶梁内的钢筋焊接并固结在压顶梁的混凝土中，连接强度高不容易脱出。

位于基坑顶点位置两侧的围檩型钢之间通过两个三角连接件连接，其中一个三角连接件连接在两个围檩型钢端部的连接板之间，另一个三角连接件连接在两个围檩型钢紧挨端部的侧面之间；两个三角连接件配合，使转角位置的两个围檩型钢连接牢固，不容易松动或变形。

所述的三角连接件包括有两个垂直焊接的连接臂，每个连接臂上开设有六个连接孔，两个连接臂之间垂直焊接有一个等腰直角三角形的加固板。

在基坑靠近每个顶点处设置有3组角撑，包括有2组单股角撑和1组三股角撑。

所述的单股角撑包括有两个第一角撑座和一个撑杆，第一角撑座通过螺栓连接在围檩型钢上，撑杆与基坑顶点两侧围檩型钢构成一个等腰直角三角形，撑杆的一端与一个第一角撑座通过螺栓连接，撑杆的另一端与另一个第一角撑座之间连接有一个千斤顶。

两个单股角撑的撑杆之间连接有两个槽钢，两个槽钢相互垂直，且槽钢与撑杆之间形成45度夹角。

所述的第一角撑座由三块钢板首尾依次焊接围成一个等腰直角三角形，三块钢板中间垂直焊接有一块加强板，位于斜边的钢板上开设有六个连接孔，六个连接孔沿斜边长度方向以两排三列分布，横向相邻两连接孔的距离为a，纵向相邻两连接孔的距离为2a；位于一个直角边的钢板上开设有四个连接孔；四个连接孔以两排两列分布，横向、纵向相邻两连接孔的距离均为2a；且位于斜边的钢板上的六个连接孔的位置偏向未开设连接孔的钢板一侧；如图9所示，第一角撑坐与撑杆连接并由千斤顶产生预应力后，压力主要集中在开有连接孔的直角边上的钢板以及斜边上钢板的右侧部分，故斜边上的钢板的连接孔设置在靠右位置最为合理，一方面不需要过多的连接孔，另一方面又保证了连接强度。

所述的三股角撑包括有两个多股角撑座和三个撑杆；所述的多股角撑座通过螺栓连接在两个相邻围檩型钢之间，且多股角撑座通过钢筋连接件与压顶梁连接；每个多股角撑座下方支撑有横梁，所述横梁连接在两个水泥搅拌桩之间，且横梁与围檩型钢平行布置；所述的横梁与围檩型钢平行，这样减少了基坑开挖时对挖掘机的阻碍，利于提高效率。

所述的水泥搅拌桩上部侧壁连接有托座件，托座件通过螺栓与水泥搅拌桩内的H型钢连接；所述的横梁架设在托座件上，且横梁与托座件通过螺栓连接；

所述的三个撑杆之间均匀连接有4个连接盖板，连接盖板与撑杆相互垂直；所述的三个撑杆之间还连接有3个槽钢，每个槽钢处于两个相邻的连接盖板之间。

所述的多股角撑座为第二角撑座或第三角撑座。