一种坑外斜拉式支撑结构体系及其施工方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113136873A(43)申请公布日2021.07.20(21)申请号202110409796.6(22)申请日2021.04.16(71)申请人南通大学地址226000江苏省南通市啬园路9号(72)发明人吴昌将俞隽潘春辉刘紫秋李腾飞王国真张巍王甚凯(74)专利代理机构南京瑞弘专利商标事务所(普通合伙)32249代理人许洁(51)Int.Cl.E02D17/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种坑外斜拉式支撑结构体系及其施工方法(57)摘要本发明公开了一种坑外斜拉式支撑结构体系及其施工方法，支撑结构包括围护桩、冠梁、主撑、次撑、立柱，以及拉索；围护桩顶部设有冠梁；主撑垂直横跨基坑侧壁并伸出坑外，主撑与冠梁设置在同一标高；拉索对称分布在伸出坑外的主撑两侧，一端锚固在冠梁上，另一端锚固在坑外主撑的端部；基坑开挖前拉索需进行张拉至一定的预应力；以此形成一种坑外斜拉式支撑结构体系，共同抵抗坑外水土压力。本发明的支撑体系具有刚度大、跨度大、控制变形能力强、施工方便、拉索可以回收再利用等优点，可以大幅减少坑内内支撑覆盖率，达到提高基坑支护安全、缩短施工工期、节省工程造价等目的。CN113136873ACN113136873A权利要求书1/1页1.一种坑外斜拉式支撑结构体系，包括围护桩、冠梁、主撑、次撑、立柱，以及拉索，其特征在于：围护桩顶部设有冠梁；主撑垂直横跨基坑侧壁并伸出坑外，冠梁的拉索锚固点区域，以及主撑伸出坑外的端部处均预留孔道，冠梁与主撑设置在同一标高，并一同浇筑施工；拉索对称分布在伸出坑外的主撑两侧，一端锚固在冠梁上，另一端锚固在坑外主撑的端部；基坑开挖前拉索需进行张拉至一定的预应力；以此形成一种坑外斜拉式支撑结构体系，共同抵抗坑外水土压力，具体为：坑外水压力作用在围护桩上，围护桩通过桩顶冠梁将水土压力传递至对称分布在主撑两侧的拉索上，最后拉索将坑外水土压力传递至主撑上。2.根据权利要求1所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：所述的围护桩可采用钻孔灌注桩、SMW工法桩、预应力空心桩。3.根据权利要求2所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：所述的冠梁采用钢筋混凝土支撑。4.根据权利要求1所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：所述的主撑采用实心钢筋混凝土或薄壁空心钢筋混凝土压弯杆件，所述的次撑采用钢筋混凝土或型钢支撑。5.根据权利要求1所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：拉索为钢绞线或高强度热处理钢筋，拉索对称分布在伸出坑外的主撑两侧，一端锚固在冠梁上，另一端锚固在坑外主撑的端部。6.根据权利要求1所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：基坑开挖前，通过坑外主撑端部的锚固点对拉索进行张拉，给予预应力初始值。7.根据权利要求1所述的一种坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：冠梁的设计可以通过调整拉索的道数和拉索在冠梁上的锚固点间距，以使冠梁受力最优，材料最省。8.根据权利要求1所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：基坑开挖过程中，可通过二次张拉对拉索预应力的调整，提高控制基坑变形能力。9.根据权利要求1所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：当基坑形状为长条形矩形时，坑外斜拉支撑结构可设置在基坑的长边侧壁；当基坑形状为近似方形时，坑外斜拉支撑结构可设置在基坑的四周侧壁。10.一种坑外斜拉式支撑结构体系的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1、围护桩、立柱施工；步骤2、冠梁、主撑、次撑施工，并在冠梁及主撑的拉索锚固点处预留孔道，放置拉索；步骤3、待冠梁、主撑、次撑养护达到强度后，分批次对称张拉主撑两侧的拉索，张拉至设计值后，锁定预应力值；步骤4、以主撑为对称轴，分层对称开挖基坑内两侧的土体至坑底，开挖过程中，如发现基坑变形过大，可进行再次张拉拉索，调整拉索预应力，进而控制围护桩的变形；步骤5、基坑工程施工完成后，先释放拉索的全部预应力，再卸除拉索，进行回收再利用，最后拆除主撑与次撑。2CN113136873A说明书1/3页一种坑外斜拉式支撑结构体系及其施工方法技术领域[0001]本发明属于深基坑工程支护领域，特别涉及一种用于软土基坑的坑外斜拉式支撑结构体系及施工方法。背景技术[0002]对于软土地区的深基坑工程，由于周边环境紧张，土体自稳性差，往往采用围护桩+内支撑的支护方式。内支撑系统主要由冠梁或围檩、主撑、次撑的杆件组成。对于矩形形状的基坑，内支撑主要以对撑、角撑、边桁架或几种组合的形式进行布置，如图1、2所示。[0003]由图1、2可以看出，支撑系统的冠梁或围檩跨度有限，支撑布置较为密集，坑内支撑覆盖率较高。为了减少支撑结构中的角撑或对撑数量，增大基坑施工空间，则需要增大冠梁或围檩跨度，