[发明专利]可拆卸组合式变截面型钢腰梁

说明书

技术领域

本发明涉及基坑工程支护技术领域，尤其涉及一种应用于基坑支护结构的可拆卸组合式变截面型钢腰梁。

背景技术

随着经济技术的发展与人口数量的增加，城市高层建筑越来越多，几乎每座高层建筑都需要开挖基坑，且基坑多数需要支护。基坑支护时腰梁是常用的支护构件，腰梁也称肋梁，其作用是传递围护结构和锚杆之间的水平力，主要承受弯矩和剪力作用。目前，腰梁一般有钢筋混凝土梁和钢梁两种。钢筋混凝土梁以混凝土为材料制成，在腰梁使用中占主导地位，但其施工繁琐，且不可回收再利用；钢梁是以型钢为材料制成，具有自重小、承载力大、施工简单、操作方便等优点，逐渐被广泛使用。

实际工程中，腰梁各部位受力是不均匀的，锚杆连接部位受剪力较大，桩和梁接触部位受弯矩较大。传统的钢梁一般为等截面梁，这样的腰梁虽然制作简单，但是不考虑受力区的变化采用同一截面的型钢材料，不仅造成了钢材的浪费，且重量大、承载能力差，严重时会导致支护失效；此外，基坑工程施工完成后，大量的型钢材料被永久埋于地下，造成资源浪费与环境污染。考虑到腰梁承载力的提升和回收利用，并且针对不同的受力区采用变化截面的腰梁，目前尚未有相应的产品或文献介绍。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可拆卸组合式变截面型钢腰梁，针对不同受力区采用不同截面的型钢腰梁，能够有效解决普通型钢腰梁承载能力差、钢材利用率低等问题，且其重量轻、拆装方便、可回收利用。

本发明可拆卸组合式变截面型钢腰梁的构造为：由等截面槽钢腰梁、变截面槽钢腰梁和连接装置组成；所述的等截面槽钢腰梁由等截面槽钢及其上加工的锚杆孔和螺栓孔组成，位于结构受剪区，主要承受剪力作用；所述的变截面槽钢腰梁由变截面槽钢及其上设置的加劲肋和螺栓孔组成，位于结构受弯区，主要承受弯矩作用，变截面槽钢腰梁在端部位置进行变截面处理，端部截面渐变至与等截面槽钢腰梁相同；所述的连接装置为带有螺栓孔的连接板，用于将等截面槽钢腰梁和变截面槽钢腰梁组合在一起。

在可拆卸组合式变截面型钢腰梁中，所述的螺栓孔均采用椭圆形螺栓孔，以避免因施工误差导致组装过程中螺栓孔无法对准的问题。

本发明可拆卸组合式变截面型钢腰梁的施工方法：根据基坑土层压力大小的不同，预先制作不同型号的包含等截面槽钢腰梁、变截面槽钢腰梁和连接装置的可拆卸组合式变截面型钢腰梁；安装时，在腰梁安装部位可预先安装三角支架作为腰梁的支撑结构，采用逐段、连续的方法，首先吊装等截面槽钢腰梁，利用锚杆的锚固作用固定就位，其次吊装变截面槽钢腰梁，就位后，利用连接装置将等截面槽钢腰梁和变截面槽钢腰梁连接组合在一起；拆卸时，施工顺序与安装程序相反。

本发明可拆卸组合式变截面型钢腰梁的优点：

（1）针对不同受力区采用不同截面的型钢，既保证了腰梁的承载能力，又避免了不必要的材料浪费，减轻了腰梁自重；

（2）不同截面腰梁之间采用螺栓联结，组装拆卸简单方便，可重复使用；

（3）腰梁安装与拆卸时，采用逐段、连续的方法，简单易操作，节约施工周期；

（4）由于提前预制了型钢腰梁的各部分，基坑施工到腰梁层位时，可立即安装、及时承载。

附图说明

图1为本发明可拆卸组合式变截面型钢腰梁结构示意图。

图2为本发明的安装示意图。

图例说明：1-等截面槽钢腰梁；2-变截面槽钢腰梁； 3-连接装置；4-加劲肋；5-锚杆孔； 6-锚头；7-垫板；8-锚杆；9-螺栓孔；10-三角支架；11-细石混凝土。

具体实施方式

本发明提供了一种可拆卸组合式变截面型钢腰梁，为使本发明实现的技术方案、达成目的及效果特征更加清楚明确，下面结合附图对其具体实施方式作详细说明。

如图1所示的可拆卸组合式变截面型钢腰梁由若干个等截面槽钢腰梁1、变截面槽钢腰梁2和连接装置3组成，连接方式为螺栓联结。

所述的等截面槽钢腰梁1位于支护结构受剪区，主要承受剪力作用，等截面槽钢腰梁1腹板中间设有锚杆孔5，方便安装锚杆8；等截面槽钢腰梁1两端的腹板和翼缘均预设有螺栓孔9，方便利用连接装置3的连接。

所述的变截面槽钢腰梁2位于支护结构受弯区，主要承受弯矩作用，变截面槽钢腰梁2在端部位置进行变截面处理，端部截面渐变至与等截面槽钢腰梁1相同，变截面槽钢腰梁2内部焊接有加劲肋4，两端的腹板和翼缘均预设有螺栓孔9，方便利用连接装置3的连接。

所述的连接装置3设有螺栓孔9，螺栓孔9均为椭圆孔，避免因施工误差导致螺栓孔无法对正的问题。

施工时，根据基坑土层压力的不同，预先制作不同型号的包含等截面槽钢腰梁1、变截面槽钢腰梁2和连接装置3的可拆卸组合式变截面型钢腰梁；安装时，在腰梁安装部位可预先安装三角支架10作为腰梁的支撑结构，采用逐段、连续的方法，首先吊装等截面槽钢腰梁1，利用锚杆5的锚固作用固定就位，其次吊装变截面槽钢腰梁2，就位后，利用连接装置3将等截面槽钢腰梁和变截面槽钢腰梁连接组合在一起；拆卸时，与安装路径相反，依次拆除连接装置、变截面槽钢腰梁和等截面槽钢腰梁。