[发明专利]一种适用于岛式支撑的支撑体系及其应用

说明书

本发明公开了一种适用于岛式支撑的支撑体系及其应用，包括钢管支撑、接头装置、上下对称布置的钢筋混凝土牛腿和楼板。所述接头装置包括凹槽口与法兰连接件，钢管支撑与接头装置采用法兰连接，在凹槽口与楼板和上下对称布置的牛腿接触处焊接钢板，并通过吊装使楼板嵌入凹槽口。本发明支撑体系中的钢管支撑和接头装置安装便捷，可重复使用，节约成本，绿色环保，支撑体系中的主体结构（上下对称布置的钢筋混凝土牛腿和楼板）的刚度大，可有效控制支护桩侧移，安全稳定，可靠性高。

技术领域

本发明涉及基坑支护型式中岛式支撑的支撑体系，属于基坑支护结构技术领域。

背景技术

随着深基坑技术的发展，各种支护型式层出不穷。例如：四周角撑、中间对撑的支护型式；钢支撑对撑的支护型式；环梁支撑的支护型式；盆式开挖+岛式支撑的支护型式。其中盆式开挖预留边坡反压的支护型式可分为两种：1.中心区域顺作+周边区域逆作；2.中心区域顺作+周边区域顺作。中心区域顺作+周边区域顺作的盆式开挖+岛式支撑的支护方案中，近来实践中有用钢管支撑替换钢筋混凝土支撑的改进方法，在中部主体结构的顶板上方设置牛腿，在牛腿与基坑的外围支护体之间通过钢管支撑进行连接支护。

专利201220520964.5中公布了一种适用于盆式开挖方式的基坑支护结构型式，其在基坑中部区域的岛式结构顶板上安置牛腿，牛腿以现有主体结构作为受力主体，支护桩和牛腿之间以方便安装拆卸的钢管支撑作为传力载体。这种在结构顶板上方设置牛腿顶撑的方法虽然在一定程度上可以起到延缓支护桩后土体侧向位移的作用，但是工程实例的监测数据表明，桩后土体侧向位移过大，常常超过警戒值，其结构型式在刚度上不能满足盆式开挖的要求。在土体蠕动的影响下，钢管支撑不能与牛腿侧面贴合紧密，造成受力不均，不能有效控制支护桩侧向位移。顶板上部布置牛腿的设计方案致使牛腿伸出区域过大，造成结构顶板受弯破坏，故对其牛腿设计方案进行改进。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于岛式支撑的支撑体系，用接头装置与牛腿侧面之间紧密贴合，使结构受力更加合理，得到一种上下对称布置钢筋混凝土牛腿的结构，使得钢管支撑、接头装置、牛腿和楼板设置为一体，发挥出主体结构的混凝土抗压性能。大刚度的支撑可以有效控制支护桩的位移，以达到基坑安全施工的目的。

为解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：

一种适用于岛式支撑的支撑体系，所述的支撑体系包括钢管支撑、接头装置、牛腿和楼板；所述的接头装置与钢管支撑采用法兰连接，所述牛腿对称布置在楼板上下；所述接头装置尾部中间留有一个凹槽口，所述楼板嵌入凹槽口，牛腿一端贴合在凹槽口端口处。

所述凹槽口与牛腿和楼板的接触处焊有钢板，钢板增大凹槽口与楼板的接触面积，减小受压的应力，防止楼板因应力过大而被压坏。

接头装置上设置有钢环，方便吊装。

牛腿与楼板的交叉处设置斜筋。

所述牛腿纵向截面是直角梯形，直角梯形的斜边与楼板形成角度为钝角，优选为135°的钝角。

凹槽口的上下宽度比楼板的厚度稍宽。

使用中，将楼板置于基坑中部区域，基坑周围设有支护桩，桩后土体所产生的力由钢管支撑和接头装置传递到楼板和上下对称的牛腿上，由牛腿和楼板承担基坑周围土体的侧向力。

本发明支撑体系中的钢管支撑和接头装置安装便捷，可重复使用，节约成本，绿色环保，支撑体系中的主体结构（上下对称布置的钢筋混凝土牛腿和楼板）的刚度大，可有效控制支护桩侧移，安全稳定，可靠性高。