[发明专利]一种带倾斜撑杆的深基坑支护用预应力鱼腹梁

说明书

本发明公开了一种带倾斜撑杆的深基坑支护用预应力鱼腹梁，包括一根腰梁、至少一根撑杆和至少一根拉索。撑杆位于相邻拉索的角平分线上，撑杆中串联有长度调节装置，拉索中包含备用索。鱼腹梁两端与毗邻的围檩拼接，且端部有对撑或角撑支承。预应力的施加及撑杆对腰梁的支撑作用使得鱼腹梁抗弯刚度大，可减少对撑数量增大坑内作业空间。本发明中的撑杆只受轴压力，其稳定承载力大；根据监测数据调节撑杆长度，能更好地控制基坑支护结构的变形；备用索的安装增加了鱼腹梁的刚度与安全储备。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，尤其涉及一种带倾斜撑杆的深基坑支护用预应力鱼腹梁。

背景技术

随着我国城镇化进程的快速推进，地下空间的开发利用逐渐受到人们的关注。基坑开挖会不可避免地影响邻近建筑物或构筑物，严重时甚至会造成地表塌陷、结构倒塌等事故。因此，对于一般的基坑工程都需要结合地质条件和周边环境等情况进行合理的基坑支护结构设计与施工。

目前常用的支护结构可分为放坡、重力式水泥土墙、土钉墙和支挡式结构四大类。其中支挡式结构是深基坑工程中最常用且适用范围最广的支护方式，包括锚拉式、支撑式、悬臂式、双排桩和逆作法等。

深基坑工程多位于城市内部建(构)筑物密集区，而锚拉式与双排桩占用坑周地下空间较多，悬臂式的变形控制能力较差，支撑式与逆作法的内支撑与楼板使得坑内施工空间小挖运土困难。

发明内容

技术问题：本发明提供了一种抗弯刚度大，可产生反向变形的带倾斜撑杆的深基坑支护用预应力鱼腹梁。所要解决的技术问题在于，克服现有技术中深基坑支护结构的变形控制能力强、坑内施工操作空间大和坑周地下空间占用少等要求难以同时实现的缺点。

技术方案：本发明的带倾斜撑杆的深基坑支护用预应力鱼腹梁包括一根腰梁、至少一根撑杆和至少一根拉索；所述腰梁由若干腰梁标准节段和两个位于腰梁两端部的拉索锚固装置拼接而成；所述撑杆由与腰梁连接的角度转换装置、撑杆标准节段和与拉索连接的索撑节点拼接而成；所述撑杆通过所述角度转换装置固定在所述腰梁上，所述拉索从所述索撑节点的拉索通道内穿过，所述拉索两端锚固在所述拉索锚固装置内。

其中，所述撑杆中加入了长度调节装置，所述长度调节装置位于所述角度转换装置与所述索撑节点之间的任意高度处。

所述拉索在所述索撑节点上受到的摩擦约束非常小，所述拉索的索力沿全长基本相等。

所述撑杆与拉索之间的左右两个夹角相等，即撑杆位于索撑节点两侧与拉索的角平分线上，所述撑杆只受轴压力。

所述撑杆与所述腰梁夹角大小及所述拉索线型的设计原则为所述撑杆对所述腰梁的弯矩效应与土压力对所述腰梁的弯矩效应尽量接近。

所述拉索由若干根施加初始预应力的拉索与若干根备用拉索组成。

所述腰梁标准节段、拉索锚固装置、角度转换装置、长度调节装置、撑杆标准节段、索撑节点都是标准件，这些标准件在工厂预制，现场拼装，施工结束之后回收重复利用。

所述鱼腹梁通过所述拉索锚固装置上预留的连接装置与毗邻的围檩及对撑或角撑固定。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本技术方案能够有效地减小拉索预应力在张拉阶段的摩擦损失，使得各段拉索的拉应力相等。拉索预应力的摩擦损失小可以使得结构的实际受力情况和变形控制情况与设计结果更符合。索应力相等可以充分利用拉索的抗拉能力，防止张拉控制应力受到某一段拉索应力值的限制。