[发明专利]用于钢筋混凝土的具有侧胀式预应力的支撑及其施加方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于钢筋混凝土的具有侧胀式预应力的支撑及其施加方法，属于岩土工程技术领域。

背景技术

目前，国内采用的内支撑基坑支护方法主要分为两种：1.钢支撑；2.钢筋混凝土支撑。其中，方法1在支撑材料为钢管或型钢，大多应用于狭长或平面形状简单的基坑，布置形式一般为对撑、角撑、坑内斜撑，可通过支座处的活络头采用千斤顶对支撑施加预应力，还具有工期快(无需养护)、便捷(安装拆除方便)、环保(可回收再利用)的优点；方法2支撑材料为方形截面的现浇钢筋混凝土梁，可应用于各种平面形状和深度的基坑，由于为现浇，布置形式可多种多样，常用有对称、对称桁架、角撑角撑桁架、边桁架、圆环等，难以施加预应力。钢筋混凝土支撑随地下室结构分层换撑需进行分层破除，无法回收再利用。钢筋混凝土支撑具有布置灵活适用性广、刚度和应力水平高、节点可靠可承受复杂应力的优点。目前技术存在如下问题：

1.方法1钢支撑虽方便施加预应力，但节点可靠性不高、刚度和应力水平较低、适用跨度有限、支撑体系受拉性能差的缺点，基坑平面形状复杂，尺寸大，开挖深度很深(如超过20m)时不宜使用。

2.方法2钢筋混凝土支撑虽布置灵活、应力水平高刚度大，但缺点是不可回收、破除麻烦、难以施加预应力，当跨度较大时其受温度影响产生较大内力和一定的收缩变形，从而降低了其变形控制能力。

3.现有对钢筋混凝土支撑施加预应力方法主要为在支撑截面某个点采取型钢托换并设置千斤顶施加预应力，该方法用于单根对撑有效果，但用于钢筋混凝土支撑最常用的桁架式平面布置方式时，由于施加预应力点有限，预应力不均匀，传力效果差，难以发挥作用。此外，该方法还有对支撑截面产生削弱、施工难度大、造价高的缺点。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于钢筋混凝土的具有侧胀式预应力的支撑及其施加方法，实现均匀、可靠、简便地对钢筋混凝土支撑施加预应力，提高支撑变形控制能力，解决钢筋混凝土支撑温度收缩对围护结构变形的影响。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种用于钢筋混凝土的具有侧胀式预应力的支撑，包括：

两个围护机构，包括多个排桩，上述排桩竖直并列钻入基坑两侧壁外侧的土地中；

多个立柱桩，上述立柱桩竖直设置，位于基坑中并且底部钻入基坑的坑底；

至少一排钢筋混凝土支撑梁，同排的钢筋混凝土支撑梁的两端均固定设置有围檩，上述围檩均固定在两侧的围护机构，其中，位于最高排的钢筋混凝土支撑梁与上述立柱桩的顶部相固定；

多个为内空囊体的侧胀袋，上述侧胀袋设置在围檩内位于固定钢筋混凝土支撑梁处，并且上述侧胀袋的外侧袋壁紧贴围护结构，上述侧胀袋通过压力路管连接增压装置。

进一步地，上述侧胀袋设置有压力接头，上述压力接头与上述增压装置相连接。

进一步地，上述增压装置为液压泵，上述液压泵设置有压力阀。

进一步地，上述围檩内设置有多个靠椅筋，上述靠椅筋包括竖杆、U型杆，上述竖杆位于上述侧胀袋的内侧袋壁处，上述U型杆位于上述侧胀袋的底部并且开口向下。

进一步地，上述围檩内位于上述侧胀袋的内侧袋壁的内侧设置有多个围檩主筋和围檩箍筋，多个围檩主筋和围檩箍筋相互绑扎固定，并且围檩箍筋呈U型并且开口向内。

进一步地，上述侧胀袋为橡胶制或钢制，袋壁厚度2～6mm，中腔厚度5～20mm，宽度200～500mm，长度500～2000mm。

进一步地，上述立柱桩内锚固有钢立柱。

进一步地，相邻排桩之间通过冠梁相连接。

一种用于钢筋混凝土的具有侧胀式预应力的支撑的施工方法，步骤包括：

1)施工基坑侧壁围护结构及基坑内钢立柱、立柱桩；2)施工围护结构冠梁；3)土方开挖至钢筋混凝土支撑梁底标高；4)支模、绑扎钢筋混凝土支撑梁、围檩，同时在围檩内预埋侧胀袋，外侧袋壁紧贴围护结构，内侧袋壁紧贴围檩箍筋并设置围檩主筋，袋体放置在靠椅筋上，靠椅筋与围檩主筋及围檩箍筋绑扎牢固；5)浇筑钢筋混凝土支撑梁混凝土；6)依次向每个侧胀袋充气或充油直至袋内压力达到设计预加压力值；7)开挖至下一层钢筋混凝土支撑梁底标高，并重复4)-6)。

本发明的有益效果：

1、本发明通过在围檩与围护结构间间隔一定间距设置侧胀袋实现对钢筋混凝土支撑施加预应力，解决了钢筋混凝土支撑温度收缩的不利影响，且预应力施加均匀。