[发明专利]一种适用于基坑工程的吊挂式内支撑系统及基坑施工方法

说明书

本发明公开了一种适用于基坑工程的吊挂式内支撑系统及基坑施工方法，属于建筑工程技术领域，包括两排围护桩/墙及其之间的多个顶部支撑机构、顶部冠梁、呈杆状的钢支撑、多个竖向间隔设置的竖向吊杆、斜向拉杆以及各钢支撑下方条形的连系梁，其中通过顶部支撑机构和钢支撑来为基坑提供水平支撑，并采用竖向吊杆、斜向拉杆和连系梁来为水平支撑提供竖向支撑，形成吊挂式内支撑系统。本发明的适用于基坑工程需要设置竖向支撑的吊挂式内支撑系统，有效避免了现有基坑工程中立柱桩和临时立柱的施工，提升了基坑施工的效率，降低了基坑施工的施工成本，并间接提升了基坑工程中结构工程的防水效果及耐久性，提高了基坑工程的经济性。

技术领域

本发明属于建筑工程技术领域，具体涉及一种适用于基坑工程的吊挂式内支撑系统及基坑施工方法。

背景技术

基坑(foundation pit)是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑，基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。基坑工程是由地面向下开挖一个地下空间，为保证基坑工程的稳定性，其坑内四周通常设置有水平支撑结构。

在现有的基坑工程施工中，尤其是对于开挖宽度较大的基坑工程，在基坑内部架设水平支撑结构时，为了减小支撑构件的受压计算长度，确保水平支撑结构的稳定性安全，同时承受水平支撑构件的自重等荷载，减小支撑跨度和支撑自重等竖向荷载产生的弯矩和剪力，需要设置竖向支撑系统。

现有基坑工程中设置的竖向支撑系统通常以钢立柱插入立柱桩基础的形式，以钢立柱来实现基坑的内部竖向支撑，上述形式的竖向支撑系统虽然能在一定程度上起到内部支撑的作用，但却无法充分确保水平支撑结构的稳定性安全，其存在如下几点问题：1.钢立柱属于细长受压杆件，承载力主要由整体稳定性控制，未能充分发挥钢材的拉压强度；2.钢立柱需要施工立柱桩基础并插入桩体一定长度，造成额外的立柱桩工程费用，不够经济；3.在基坑开挖时土体卸载容易造成坑底回弹或坑底承压水引起坑底隆起，进而带动钢立柱上浮，造成基坑支撑弯曲受压，引起支撑附加弯矩及立柱附加轴力，容易造成支撑体系和围护结构失稳，影响结构安全；4.钢立柱的存在，使得基坑内空间分割，大型机械需要避开钢立柱挖土，影响土方开挖效率和坑内运土；5.钢立柱穿过底板，底板下防水卷材铺设中断，穿底板处需要焊接止水钢板进行特殊防水处理，防水效果难以保证；6.钢立柱穿越底板、中板、顶板，对其支架、模板搭设、钢筋绑扎和混凝土浇筑均存在影响；7.长条形基坑结构常为双跨对称结构，梁(墙)柱体系位于基坑中轴线上，为不影响梁(墙)柱回筑，钢立柱和立柱桩需要避开梁(墙)柱而偏离基坑中轴线位置，造成支撑支撑体系的非对称性，对结构受力不利；8.主体结构施工完成后，需要在楼板上搭设脚手架和施工平台，高空作业对钢立柱进行分段切割并运出，存在安全隐患，且钢立柱切割后再利用需要二次多段接长，焊接质量难以保证，不利于其再利用。上述缺陷的存在使得现有的钢立柱式内支撑系统在基坑施工中的应用受到了极大地限制，影响了基坑工程的稳定安全性施工，降低了基坑工程的施工效率。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于基坑工程的吊挂式内支撑系统及基坑施工方法，其中通过设置斜向拉杆和竖向吊杆对水平支撑系统进行吊挂支撑，先由两根斜向拉杆和基坑顶部的混凝土支撑结构形成封闭的三角形受力体系，从而斜向拉杆受拉，混凝土支撑结构受压，充分发挥混凝土材料的高抗压性能和斜向拉杆的高抗拉性能，再通过设置竖向吊杆对其吊挂，为水平支撑系统提供竖向约束，有效提高了内支撑系统的支撑稳定性，降低了施工成本，提高了基坑施工的效率。

为实现上述目的，本发明的一个方面，提供一种适用于基坑工程的吊挂式内支撑系统，其特征在于，包括

冠梁，其为两个，分别设置于基坑相对的两侧围护桩/墙顶部；

设置于两冠梁之间且两端各自分别与其中一个所述冠梁固定连接的多个顶部支撑机构，各顶部支撑机构在基坑顶部的水平面上间隔并列排布；