[发明专利]一种用于基坑第一道支撑的装配式钢支撑结构及施工方法

权利要求书

1.一种用于基坑第一道支撑的装配式钢支撑结构，水平支设在基坑两侧的冠梁（1）之间；其特征在于：包括有钢支撑主体（2）；所述冠梁（1）的内部、对应待连接的钢支撑主体（2）的位置处埋设有固定装置（3）；所述固定装置（3）包括有套管（3.1）、内端板（3.2）和外端板（3.3）；所述套管（3.1）有一组，平行间隔布置在冠梁（1）内，并且每根套管（3.1）沿横向贯穿冠梁（1）；所述内端板（3.2）连接在一组套管（3.1）的内端，且内端板（3.2）贴在冠梁（1）的内侧面上；所述内端板（3.2）上、对应套管（3.1）的位置处开设有第一穿孔（5）；所述外端板（3.3）连接在一组套管（3.1）的外端，且外端板（3.3）贴在冠梁（1）的外侧面上；所述外端板（3.3）上、间隔开设有第二穿孔（4）；所述第一穿孔（5）与第二穿孔（4）对应设置；所述钢支撑主体（2）包括有侧部支撑段（2.1）、中间支撑段（2.2）和预加轴力装置（2.3）；所述侧部支撑段（2.1）有两个，分别水平支撑在两侧的冠梁（1）内侧，且侧部支撑段（2.1）的外端与内端板（3.2）对应设置；在侧部支撑段（2.1）的外端部焊接有连接板（6）；所述连接板（6）上、对应第一穿孔（5）的位置处连接有内管（13）；所述内管（13）穿过第一穿孔（5）插设在套管（3.1）中，并且内管（13）的外端从第二穿孔（4）中穿出；所述中间支撑段（2.2）设置在两个侧部支撑段（2.1）之间，并且中间支撑段（2.2）与两个侧部支撑段（2.1）之间分别留有间距；所述预加轴力装置（2.3）设置在中间支撑段（2.2）与侧部支撑段（2.1）之间的间隙中，包括有第一固定板（2.3.1）和第一千斤顶（2.3.2）；所述第一千斤顶（2.3.2）有一组，沿环向间隔布置，并且一组第一千斤顶（2.3.2）与侧部支撑段（2.1）或者中间支撑段（2.2）的侧壁对应设置；所述第一固定板（2.3.1）有两个，分别固定连接在一组第一千斤顶（2.3.2）的两端，用以将一组第一千斤顶（2.3.2）连接成整体；两个第一固定板（2.3.1）分别与中间支撑段（2.2）和侧部支撑段（2.1）可拆卸连接；所述冠梁（1）的外侧、对应外端板（3.3）的位置处设置有一组第二千斤顶（15），一组第二千斤顶（15）的内端与外端板（3.3）固定连接；在一组第二千斤顶（15）的外端连接有反力板（14），所述反力板（14）与内管（13）的外端焊接连接。

2.根据权利要求1所述的用于基坑第一道支撑的装配式钢支撑结构，其特征在于：所述侧部支撑段（2.1）包括有侧部直撑杆（2.1.1）和侧部斜撑杆（2.1.2）；所述侧部斜撑杆（2.1.2）有两个，分别布置在侧部直撑杆（2.1.1）的前后侧，并且两个侧部斜撑杆（2.1.2）与侧部直撑杆（2.1.1）在同一个水平面上；所述侧部斜撑杆（2.1.2）的内端与侧部直撑杆（2.1.1）的内端焊接连接，在侧部斜撑杆（2.1.2）和侧部直撑杆（2.1.1）的外端均连接有所述连接板（6）。

3.根据权利要求1所述的用于基坑第一道支撑的装配式钢支撑结构，其特征在于：所述侧部支撑段（2.1）的内端连接有第一法兰盘（7）；所述中间支撑段（2.2）的两端分别连接有第二法兰盘（8）；所述第一千斤顶（2.3.2）一端的第一固定板（2.3.1）与对应一侧的第一法兰盘（7）之间通过第一高强螺栓（9）连接；所述第一千斤顶（2.3.2）另一端的第一固定板（2.3.1）与对应一侧的第二法兰盘（8）之间通过第二高强螺栓（10）连接。

4.根据权利要求1所述的用于基坑第一道支撑的装配式钢支撑结构，其特征在于：所述中间支撑段（2.2）包括有中间支撑杆（2.2.1）；所述中间支撑杆（2.2.1）有一组，一组中间支撑杆（2.2.1）沿横向拼接连接；相邻两个中间支撑杆（2.2.1）之间通过第三法兰盘（12）和第三高强螺栓（11）连接。

5.根据权利要求2所述的用于基坑第一道支撑的装配式钢支撑结构，其特征在于：所述侧部斜撑杆（2.1.2）与侧部直撑杆（2.1.1）之间的夹角为30º～45º 。

6.根据权利要求1所述的用于基坑第一道支撑的装配式钢支撑结构，其特征在于：所述套管（3.1）的两端分别与内端板（3.2）、外端板（3.3）焊接连接。

7.一种权利要求1-6中任意一项所述的用于基坑第一道支撑的装配式钢支撑结构的施工方法，其特征在于，包括步骤如下：

步骤一，根据用于基坑第一道支撑的装配式钢支撑结构，在工厂加工制作用于基坑第一道支撑的钢支撑主体（2），将材料运至施工现场；

步骤二，基坑周围的围护结构施工完毕后，在施工现场进行测量放线，确定每道装配式钢支撑结构的具体位置；

步骤三，在施工冠梁（1）时，将套管（3.1）、内端板（3.2）和外端板（3.3）按照内管（13）的位置埋入冠梁（1）内；

步骤四，冠梁（1）施工完毕且强度达到设计要求后，开挖第一层土方至第一道支撑位置处；

步骤五，先后在基坑两侧对称安装侧部支撑段（2.1）：将侧部支撑段（2.1）上的内管（13）对应插入套管（3.1）内；

步骤六，将中间支撑段（2.2）设置在两个的侧部支撑段（2.1）之间；

步骤七，将第一千斤顶（2.3.2）缩至最短，使预加轴力装置（2.3）的一端与侧部支撑段（2.1）可拆卸连接；

步骤八，启动第一千斤顶（2.3.2），使预加轴力装置（2.3）伸长与中间支撑段（2.2）可拆卸连接；

步骤九，安装第二千斤顶（15），并且焊接连接反力板（14）；

步骤十，反复重复步骤五到步骤九，完成整个基坑的第一道支撑施工；

步骤十一、在基坑开挖时，随时监测第一千斤顶（2.3.2）的顶力和第二千斤顶（15）的顶力，并根据监测情况，实时调节；

步骤十二、结构施工完毕后，拆除预加轴力装置（2.3）与中间支撑段（2.2）、侧部支撑段（2.1）的连接，缩回第一千斤顶（2.3.2），并拆除第二千斤顶（15），收回装配式钢支撑结构的各部件。