[发明专利]一种抗拉伸的钢支撑轴向加压装置与轴力无级调节方法

说明书

本发明公开了一种抗拉伸的钢支撑轴向加压装置与轴力无级调节方法，其轴向加压装置是由承载转换键、加载仓、千斤顶、变截面连接键、轴力无级调节楔形键和抗拉连接螺栓组成；承载转换键的一端与加载仓相连，另一端与变截面连接键相连；加载仓留有安装加载千斤顶的空间及定位座；千斤顶安放在加载仓内，千斤顶的加载活塞穿过加载定位孔，直接作用在承载转换键的端板上；轴力无级调节楔形键呈等厚度的上大下小梯形，由厚钢板制成；变截面连接键的前端与加载仓相连，后端能分别与不同截面的型钢相连；承载转换键与加载仓、变截面连接键和钢支撑之间的连接均采用抗拉连接螺栓装配，能抵抗拉力。该装置具有传力和保力可靠，降低造价和缩短工期，具有良好的的经济和社会价值价值。

技术领域

本发明涉及土木工程技术领域，具体来说是一种基坑内支撑的预应力加载与保持的方法。

背景技术

在基坑工程中，装配式钢结构支撑具有安装方便、能回收利用等优点，已达到了较广泛的推广应用。但是目前常用的钢管支撑，其预应力加载与保持及轴力的调整一直被工程界所诟病。钢管支撑的预应力是采用活络头式加载装置，该装置是将一个活络头插入到钢管承载端内，在活络头上安置二个千斤顶对钢管承载端加压，然后通过一个下窄上宽的楔形销板打入到活络头与支撑钢管之间的槽内，即可保持已加载的轴力。活络头与钢管支撑及围檩之间只能传递轴向压力，不能抵抗拉力，当发生基坑竖向围护结构底部向坑内变形，顶部向坑外变形时，这种钢支撑在活络式加载装置的位置就自动脱开，不能提供拉力来控制基坑的这种变形，同时，脱开的钢支撑构件会从上掉落砸到坑内的工作人员，引起严重的安全事故。正因为钢支撑加载装置存在的这种缺陷，导致不少地方制订规定：在基坑支护中首道支撑必须采用钢筋混凝土结构。

现行的H型钢支撑预应力加载装置，该装置由H型钢装配成钢支撑的预应力采用的是加载横梁、油压千斤顶加载与保力盒来实现加载与保力的。通过横梁作支撑力转换与传递，对横梁的强度和刚度要求较高，使用密集加劲肋来提高横梁的刚度，使用的钢材量较大；加压千斤顶是安放在二根钢支撑之间位置的，每个千斤顶的加压轴线与支撑轴线错开，偏心加载，产生偏心矩使横梁翼缘板变形；当钢支撑之间间距小于千斤顶的直径，无安装空间时，这种加载方法对钢支撑加载就无法实现了。由于加压横梁重量大，需专门增加立柱支托；加压横梁自重大，易导致该位置出现下沉变形，轴力传递的接头处常出现下部张开的现象，严重时影响了支撑的轴向承压特征，产生附加弯矩。因为加载横梁与支撑的摆放按工字和H字形式呈现，加载横梁与支撑梁及保力盒之间的整体性加强连接无法用连接件来加强。

此外，现行的钢支撑加载装置是通过在保力盒与加载横梁之间塞入不同厚度的垫板来保压和调整轴力的，由于垫板的厚度是有一定级差的，无法实现无级调节轴力的。

另外，加载横梁是与多根支撑连接在同一位置进行轴力调节的，但每根支撑由于加工和安装的误差，导致他们的长度在加载横梁处并不完全相同，因此，用同一加载横梁进行轴力加载与调节是不能针对每根支撑梁进行的，会导致长的支撑梁受力大，短的支撑梁受力小，这种加载方法会使各个支撑梁受力不均匀，不利于整体受力。

因此，工程界亟需寻找一种高效、方便和直接的加载装置，既能克服现行钢支撑加载装置存在的缺陷，又能降低造价，加快施工速度，保护好周边环境，实现文明施工、安全施工。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，克服现有装配式钢支撑的加载装置受力不合理、无法提供拉力、使用钢材量大、易变形、释放轴力难、回收困难等不足，提供一种新的装配式钢支撑预应力加载装置与保压方法。

为达到上述目的，本专利采用的技术方案是：

所述的一种抗拉伸的钢支撑轴向加压装置是由承载转换键、加载仓、千斤顶、变截面连接键、轴力无级调节楔形键和抗拉连接螺栓组成。