基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑发明专利

专利名称：基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202210167870.2

专利申请（专利权）人：东通岩土科技股份有限公司
权利人地址：浙江省杭州市江干区创智绿谷发展中心6幢1101室

专利发明（设计）人：黄天明,黄星迪,李健平,朱海娣,竹相,方华建,王涛,邓以亮,娄泽峰

专利摘要：本发明公开了一种基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑，旨在提供一种既能够承担型钢内支撑梁的竖向荷载，以避免型钢内支撑梁的中部在自重作用下向下弯曲；又能够取消基坑内用于支撑型钢内支撑梁的立柱桩，以便于基坑内的基坑内支撑。它包括位于围凛梁内用于支撑基坑的型钢内支撑梁及用于支撑型钢内支撑梁的托架装置，托架装置包括两个位于同一高度的型钢托架及连接两个型钢托架的连接纵梁，其中一个型钢托架位于型钢内支撑梁的一端，另一个位于型钢内支撑梁的另一端，型钢托架上设有托架支撑面，连接纵梁上设有纵梁支撑面，托架支撑面与纵梁支撑面共同构成总支撑面，型钢内支撑梁支撑于总支撑面上。

主权利要求：
1.一种基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑，包括位于围檩梁内用于支撑基坑的型钢内支撑梁，其特征是，还包括用于支撑型钢内支撑梁的托架装置，托架装置包括两个位于同一高度的型钢托架及连接两个型钢托架的连接纵梁，两个型钢托架设置在基坑围护桩上，其中一个型钢托架位于型钢内支撑梁的一端，另一个型钢托架位于型钢内支撑梁的另一端，所述型钢托架上设有托架支撑面，所述连接纵梁上设有纵梁支撑面，两个型钢托架上的托架支撑面与纵梁支撑面共同构成用于支撑型钢内支撑梁的总支撑面，所述型钢内支撑梁支撑于总支撑面上；
型钢内支撑梁包括三根相互平行的型钢支撑纵梁及若干将三根型钢支撑纵梁连为一体的连接钢板，连接钢板与各型钢支撑纵梁分别通过螺栓连接；
各连接钢板沿型钢内支撑梁的长度方向依次分布，其中至少有一块连接钢板位于型钢内支撑梁的中部，所述型钢支撑纵梁均由同一根型钢构成，所述型钢支撑纵梁的两端均设有第一端板，三根型钢支撑纵梁中，位于中部的型钢支撑纵梁的两端的第一端板通过中部预应力筋连接，中部预应力筋对该型钢支撑纵梁的上部施加预压紧力，以使位于中部的型钢支撑纵梁形成向下拱的力；位于两侧的型钢支撑纵梁的两端的第一端板通过侧预应力筋连接，侧预应力筋连接对该型钢支撑纵梁的下部施加预压紧力，以使位于两侧的型钢支撑纵梁形成向上拱的力；
同一型钢托架包括两个并排分布的型钢牛腿及连接两型钢牛腿的连接横梁，所述型钢牛腿包括水平纵梁，连接横梁连接同一型钢托架的两型钢牛腿的水平纵梁，且连接横梁位于水平纵梁的下方，所述水平纵梁的上表面形成托架支撑面；
连接纵梁支撑于两个型钢托架的连接横梁上，且连接纵梁与连接横梁相连接，连接纵梁由工字钢构成，该工字钢的翼缘板呈水平分布，构成连接纵梁的工字钢的上下两翼缘板中，位于上方的翼缘板的上表面形成纵梁支撑面；
连接纵梁为两根，其中一根连接纵梁靠近同一型钢托架的一型钢牛腿；另一根连接纵梁靠近同一型钢托架的另一型钢牛腿。
2.根据权利要求1所述的基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑，其特征是，所述连接纵梁由工字钢构成，连接纵梁的两端均设有第二端板，连接纵梁两端的第二端板通过下预应力筋连接，下预应力筋对连接纵梁的下部施加预压紧力，以使连接纵梁形成向上拱的力。
3.根据权利要求1所述的基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑，其特征是，所述水平纵梁由工字钢构成，该工字钢的翼缘板呈水平分布，构成水平纵梁的工字钢的上下两翼缘板中，位于上方的翼缘板的上表面形成托架支撑面。
4.根据权利要求1所述的基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑，其特征是，所述连接纵梁与水平纵梁相平行。
5.根据权利要求1所述的基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑，其特征是，所述连接纵梁由同一根型钢构成。 说明书 : 基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑技术领域[0001] 本发明涉及基坑支撑领域，具体涉及一种基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑。背景技术[0002] 为了保证地下结构及基坑周边环境的安全，需要在基坑侧壁及周围采用支撑、加固等保护措施。目前的基坑支撑系统通常包括绕基坑边缘设置的基坑围护桩、位于基坑围护桩内侧的围檩梁及设置在围檩梁之间的基坑内支撑。目前常见的一种基坑内支撑通常包括通过预应力加压件对撑在围檩梁之间的型钢内支撑梁，用于支撑基坑外的土压力。型钢内支撑梁的两端一般通过型钢牛腿支撑于基坑围护桩上，由于型钢内支撑梁的长度较长，重量较重，为了保证型钢内支撑梁能够平直的对撑在围檩梁之间，一般需要在型钢内支撑梁的下方设置若干个立柱桩，通过立柱桩来支撑型钢内支撑梁，承担型钢内支撑梁的竖向荷载，以避免型钢内支撑梁的中部在自重作用下向下弯曲。若型钢内支撑梁中部向下弯曲，会影响型钢内支撑梁的支撑外界土压力的能力，型钢内支撑梁在外界土压力作用下，会加剧型钢内支撑梁中部向下弯曲的程度，造成基坑侧壁向坑内形变。目前这种通过立柱桩来支撑型钢内支撑梁的方式，虽然可以承担型钢内支撑梁的竖向荷载，以避免型钢内支撑梁的中部在自重作用下向下弯曲；但立柱桩的设置需要占用基坑内的空间，影响基坑内的施工作业；尤其是对于小跨度基坑来说（例如基坑宽度小于18米的基坑），立柱桩的设置使得本就狭小基坑内空间，更加拥挤，会极大影响基坑内的施工作业。发明内容[0003] 本发明的目的是为了提供一种既能够承担型钢内支撑梁的竖向荷载，以避免型钢内支撑梁的中部在自重作用下向下弯曲；又能够取消基坑内用于支撑型钢内支撑梁的立柱桩，以便于基坑内的施工作业的基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑。[0004] 本发明的技术方案是：[0005] 一种基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑，包括位于围檩梁内用于支撑基坑的型钢内支撑梁及用于支撑型钢内支撑梁的托架装置，托架装置包括两个位于同一高度的型钢托架及连接两个型钢托架的连接纵梁，两个型钢托架设置在基坑围护桩上，其中一个型钢托架位于型钢内支撑梁的一端，另一个位于型钢内支撑梁的另一端，所述型钢托架上设有托架支撑面，所述连接纵梁上设有纵梁支撑面，两个型钢托架上的托架支撑面与纵梁支撑面共同构成用于支撑型钢内支撑梁的总支撑面，所述型钢内支撑梁支撑于总支撑面上。[0006] 本方案中的总支撑面由于两个型钢托架的托架支撑面和连接纵梁上的纵梁支撑面组成，然后将型钢内支撑梁支撑于总支撑面上，如此，型钢内支撑梁的两端和中部都可以得到支撑，从而能够承担型钢内支撑梁的竖向荷载，以避免型钢内支撑梁的中部在自重作用下向下弯曲；同时，取消了消基坑内用于支撑型钢内支撑梁的立柱桩，以便于基坑内的施工作业。[0007] 作为优选，型钢内支撑梁包括三根相互平行的型钢支撑纵梁及若干将三根型钢支撑纵梁连为一体的连接钢板，连接钢板与各型钢支撑纵梁分别通过螺栓连接。如此，保证了型钢内支撑梁的整体强度。[0008] 作为优选，各连接钢板沿型钢内支撑梁的长度方向依次分布，其中至少有一块连接钢板位于型钢内支撑梁的中部，所述型钢支撑纵梁均由同一根型钢构成，所述型钢支撑纵梁的两端均设有第一端板，三根型钢支撑纵梁中，位于中部的型钢支撑纵梁的两端的第一端板通过中部预应力筋连接，中部预应力筋对该型钢支撑纵梁的上部施加预压紧力，以使位于中部的型钢支撑纵梁形成向下拱的力；位于两侧的型钢支撑纵梁的两端的第一端板通过侧预应力筋连接，侧预应力筋连接对该型钢支撑纵梁的下部施加预压紧力，以使位于两侧的型钢支撑纵梁形成向上拱的力。[0009] 虽然本申请的型钢内支撑梁支撑于总支撑面上，型钢内支撑梁的两端和中部都可以得到支撑；但由于型钢内支撑梁由三根相互平行的型钢支撑纵梁来支撑基坑外界的土压力，这个过程中三根型钢支撑纵梁还是可能发生向上或向下拱起的问题，若三根型钢支撑纵梁都发生同向的拱起时（即三根型钢支撑纵梁一起向上或向下拱起），则会严重影响型钢内支撑梁的支撑能力，造成基坑侧壁向坑内形变。为了解决这一问，本方案对型钢内支撑梁进行了改进，具体的，由于中部预应力筋对位于中部的型钢支撑纵梁的上部施加预压紧力，以使位于中部的型钢支撑纵梁形成向下拱的力；侧预应力筋连接对位于两侧的型钢支撑纵梁的下部施加预压紧力，以使位于两侧的型钢支撑纵梁形成向上拱的力；如此，在三根型钢支撑纵梁支撑基坑外界的土压力的过程中，位于中部的型钢支撑纵梁在中部预应力筋的作用下，只会向下拱，而位于两侧的型钢支撑纵梁在侧预应力筋的作用下，只会向上拱；当位于中部的型钢支撑纵梁在土压力作用下向下拱时，将通过连接钢板传递到位于两侧的型钢支撑纵梁上，通过位于两侧的型钢支撑纵梁来限制位于中部的型钢支撑纵梁向下拱；位于两侧的型钢支撑纵梁在侧预应力筋的作用下，只会向上拱；当位于两侧的型钢支撑纵梁在土压力作用下向上拱时，将通过连接钢板传递到位于中部的型钢支撑纵梁上，通过位于中部的型钢支撑纵梁来限制位于两侧的型钢支撑纵梁向上拱，从而实现避免三根型钢支撑纵梁都发生同向的拱起，而严重影响型钢内支撑梁的支撑能力，造成基坑侧壁向坑内形变的问题；同时，还可以有效的限制型钢内支撑梁的三根型钢支撑纵梁发生向上或向下拱起的问题。[0010] 作为优选，连接纵梁由工字钢构成，连接纵梁的两端均设有第二端板，连接纵梁两端的第二端板通过下预应力筋连接，下预应力筋对连接纵梁的下部施加预压紧力，以使连接纵梁形成向上拱的力。如此，可以提高连接纵梁的承载能力，在型钢内支撑梁支撑于总支撑面上后，能够更加可靠的承担型钢内支撑梁的竖向荷载，以避免型钢内支撑梁的中部在自重作用下向下弯曲。[0011] 作为优选，同一型钢托架包括两个并排分布的型钢牛腿及连接两型钢牛腿的连接横梁，所述型钢牛腿包括水平纵梁，连接横梁连接同一型钢托架的两型钢牛腿的水平纵梁，且连接横梁位于水平纵梁的下方，所述水平纵梁的上表面形成托架支撑面。如此，有利于提高型钢托架对型钢内支撑梁的支撑能力。[0012] 作为优选，水平纵梁由工字钢构成，该工字钢的翼缘板呈水平分布，构成水平纵梁的工字钢的上下两翼缘板中，位于上方的翼缘板的上表面形成托架支撑面。如此，有利于提高水平纵梁对型钢内支撑梁的支撑能力。[0013] 作为优选，连接纵梁支撑于两个型钢托架的连接横梁上，且连接纵梁与连接横梁相连接，连接纵梁由工字钢构成，该工字钢的翼缘板呈水平分布，构成连接纵梁的工字钢的上下两翼缘板中，位于上方的翼缘板的上表面形成纵梁支撑面。如此，有利于提高托架装置对型钢内支撑梁的支撑能力。[0014] 作为优选，连接纵梁为两根，其中一根连接纵梁靠近同一型钢托架的一型钢牛腿；另一根连接纵梁靠近同一型钢托架的另一型钢牛腿。如此，有利于提高托架装置对型钢内支撑梁的支撑能力。[0015] 作为优选，连接纵梁与水平纵梁相平行。[0016] 作为优选，连接纵梁由同一根型钢构成。如此，可以保证连接纵梁对型钢内支撑梁的支撑能力。[0017] 本发明的有益效果是：既能够承担型钢内支撑梁的竖向荷载，以避免型钢内支撑梁的中部在自重作用下向下弯曲；又能够取消基坑内用于支撑型钢内支撑梁的立柱桩，以便于基坑内的施工作业。附图说明[0018] 图1是本发明的具体实施例一的基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑的一种结构示意图。[0019] 图2是图1的俯视图。[0020] 图3是图1中A‑A处的一种剖面结构示意图。[0021] 图4是本发明的具体实施例二的型钢内支撑梁的一种结构示意图。[0022] 图5是图4中B向的局部视图。[0023] 图6是图4中C向的局部视图。[0024] 图中：[0025] 型钢内支撑梁1，型钢支撑纵梁1.1，连接钢板1.2，第一端板1.3；[0026] 型钢托架2，托架支撑面2.0，型钢牛腿2.1，水平纵梁2.11，连接横梁2.2；[0027] 连接纵梁3，纵梁支撑面3.0；[0028] 围檩梁4；[0029] 基坑围护桩5；[0030] 中部预应力筋6；[0031] 侧预应力筋7。具体实施方式[0032] 具体实施例一：如图1、图2、图3所示，一种基坑内使用的无立柱支撑的基坑内支撑，包括位于围檩梁4内用于支撑基坑的型钢内支撑梁1及用于支撑型钢内支撑梁的托架装置。托架装置包括两个位于同一高度的型钢托架2及连接两个型钢托架的连接纵梁3。两个型钢托架固定在基坑围护桩5上，其中一个型钢托架位于型钢内支撑梁的一端，另一个型钢托架位于型钢内支撑梁的另一端。型钢托架上设有托架支撑面2.0。连接纵梁上设有纵梁支撑面3.0，本实施例中，各托架支撑面与纵梁支撑面位于同一高度，架支撑面与纵梁支撑面均呈水平分布。两个型钢托架上的托架支撑面与纵梁支撑面共同构成用于支撑型钢内支撑梁的总支撑面。型钢内支撑梁支撑于总支撑面上。[0033] 本实施例中的总支撑面由于两个型钢托架的托架支撑面和连接纵梁上的纵梁支撑面组成，然后将型钢内支撑梁支撑于总支撑面上，如此，型钢内支撑梁的两端和中部都可以得到支撑，从而能够承担型钢内支撑梁的竖向荷载，以避免型钢内支撑梁的中部在自重作用下向下弯曲；同时，取消了消基坑内用于支撑型钢内支撑梁的立柱桩，以便于基坑内的施工作业。[0034] 具体的，型钢内支撑梁1包括三根相互平行的型钢支撑纵梁1.1及若干将三根型钢支撑纵梁连为一体的连接钢板1.2。连接钢板与各型钢支撑纵梁分别通过螺栓连接。如此，保证了型钢内支撑梁的整体强度。[0035] 进一步的，如图1、图2、图3所示，同一型钢托架包括两个并排分布的型钢牛腿2.1及连接两型钢牛腿的连接横梁2.2。型钢牛腿固定在基坑围护桩5上。型钢牛腿包括水平纵梁2.11。连接横梁连接同一型钢托架的两型钢牛腿的水平纵梁，且连接横梁位于水平纵梁的下方。连接横梁由同一根型钢构成。水平纵梁的上表面形成托架支撑面2.0。如此，有利于提高型钢托架对型钢内支撑梁的支撑能力。[0036] 水平纵梁由工字钢构成。该工字钢的翼缘板呈水平分布，构成水平纵梁的工字钢的上下两翼缘板中，位于上方的翼缘板的上表面形成托架支撑面2.0。本实施例中，水平纵梁由同一根型钢构成。如此，有利于提高水平纵梁对型钢内支撑梁的支撑能力。[0037] 进一步的，连接纵梁3由同一根型钢构成。如此，可以保证连接纵梁对型钢内支撑梁的支撑能力。[0038] 连接纵梁3支撑于两个型钢托架的连接横梁2.2上，且连接纵梁与连接横梁通过螺栓相连接，连接纵梁由工字钢构成，该工字钢的翼缘板呈水平分布，构成连接纵梁的工字钢的上下两翼缘板中，位于上方的翼缘板的上表面形成纵梁支撑面3.0。如此，有利于提高托架装置对型钢内支撑梁的支撑能力。[0039] 进一步的，连接纵梁3为两根，其中一根连接纵梁靠近同一型钢托架的一型钢牛腿；另一根连接纵梁靠近同一型钢托架的另一型钢牛腿。连接纵梁与水平纵梁相平行。如此，有利于提高托架装置对型钢内支撑梁的支撑能力。[0040] 本实施例中，型钢内支撑梁的长度小于25米，例如型钢内支撑梁的长度为20米或18米或15米。[0041] 具体实施例二，本实施例的其余结构参照具体实施例一，其不同之处在于，[0042] 如图4、图5、图6所示，各连接钢板1.2沿型钢内支撑梁的长度方向依次分布，其中至少有一块连接钢板位于型钢内支撑梁的中部。型钢支撑纵梁1.1均由同一根型钢构成。型钢支撑纵梁的两端均设有第一端板1.3。三根型钢支撑纵梁中，位于中部的型钢支撑纵梁的两端的第一端板通过中部预应力筋6连接，中部预应力筋对该型钢支撑纵梁的上部施加预压紧力，以使位于中部的型钢支撑纵梁形成向下拱的力；位于两侧的型钢支撑纵梁的两端的第一端板通过侧预应力筋7连接，侧预应力筋连接对该型钢支撑纵梁的下部施加预压紧力，以使位于两侧的型钢支撑纵梁形成向上拱的力。中部预应力筋与型钢支撑纵梁相平行，侧预应力筋与型钢支撑纵梁相平行。[0043] 虽然本申请的型钢内支撑梁支撑于总支撑面上，型钢内支撑梁的两端和中部都可以得到支撑；但由于型钢内支撑梁由三根相互平行的型钢支撑纵梁来支撑基坑外界的土压力，这个过程中三根型钢支撑纵梁还是可能发生向上或向下拱起的问题，若三根型钢支撑纵梁都发生同向的拱起时（即三根型钢支撑纵梁一起向上或向下拱起），则会严重影响型钢内支撑梁的支撑能力，造成基坑侧壁向坑内形变。为了解决这一问，本方案对型钢内支撑梁进行了改进，具体的，由于中部预应力筋对位于中部的型钢支撑纵梁的上部施加预压紧力，以使位于中部的型钢支撑纵梁形成向下拱的力；侧预应力筋连接对位于两侧的型钢支撑纵梁的下部施加预压紧力，以使位于两侧的型钢支撑纵梁形成向上拱的力；如此，在三根型钢支撑纵梁支撑基坑外界的土压力的过程中，位于中部的型钢支撑纵梁在中部预应力筋的作用下，只会向下拱，而位于两侧的型钢支撑纵梁在侧预应力筋的作用下，只会向上拱；当位于中部的型钢支撑纵梁在土压力作用下向下拱时，将通过连接钢板传递到位于两侧的型钢支撑纵梁上，通过位于两侧的型钢支撑纵梁来限制位于中部的型钢支撑纵梁向下拱；位于两侧的型钢支撑纵梁在侧预应力筋的作用下，只会向上拱；当位于两侧的型钢支撑纵梁在土压力作用下向上拱时，将通过连接钢板传递到位于中部的型钢支撑纵梁上，通过位于中部的型钢支撑纵梁来限制位于两侧的型钢支撑纵梁向上拱，从而实现避免三根型钢支撑纵梁都发生同向的拱起，而严重影响型钢内支撑梁的支撑能力，造成基坑侧壁向坑内形变的问题；同时，还可以有效的限制型钢内支撑梁的三根型钢支撑纵梁发生向上或向下拱起的问题。[0044] 本实施例中，第一端板与型钢支撑纵梁通过焊接相连。型钢支撑纵梁由工字钢构成，该工字钢的翼缘板呈水平分布。中部预应力筋分布在位于中部型钢支撑纵梁的上下两翼缘板之间，且中部预应力筋靠近下方的翼缘板。侧预应力筋分布在位于两侧的型钢支撑纵梁的上下两翼缘板之间，且侧预应力筋靠近下方的翼缘板。连接钢板位于型钢内支撑梁的上方，连接钢板与构成型钢支撑纵梁的翼缘板连接。连接钢板的长度方向与型钢支撑纵梁的长度方向相垂直。连接钢板的上表面还设有若干加强筋，加强筋的长度方向与型钢支撑纵梁的长度方向相垂直。[0045] 具体实施例三，本实施例的其余结构参照具体实施例一或具体实施例二，其不同之处在于，[0046] 连接纵梁由工字钢构成，连接纵梁的两端均设有第二端板，第二端板与连接纵梁通过焊接相连。连接纵梁两端的第二端板通过下预应力筋连接，下预应力筋对连接纵梁的下部施加预压紧力，以使连接纵梁形成向上拱的力。如此，可以提高连接纵梁的承载能力，在型钢内支撑梁支撑于总支撑面上后，能够更加可靠的承担型钢内支撑梁的竖向荷载，以避免型钢内支撑梁的中部在自重作用下向下弯曲。[0047] 本实施例中，下预应力筋与连接纵梁相平行。构成连接纵梁的工字钢的翼缘板呈水平分布。下预应力筋分布在连接纵梁的上下两翼缘板之间，且下预应力筋靠近下方的翼缘板。[0048] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

专利地区：浙江

专利申请日期：2022-02-23

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN114592523B