[发明专利]预应力张弦圆环支撑体系及其变形控制方法

说明书

本发明公开了一种预应力张弦圆环支撑体系及其变形控制方法，该体系包括施工在基坑内的圆环支撑，以及沿所述圆环支撑的直径方向设置的张弦，所述张弦为多条，相邻两条所述张弦之间的夹角相同，所述张弦或者其延长线与所述圆环支撑的至少一个相交点设置有预应力施加装置。该变形控制方法，当基坑在某一方向或者某相对方向发生变形导致圆环支撑在相同方向发生变形时，通过垂直于变形方向的所述张弦对应的预应力施加装置调节施加在圆环支撑上的预应力，以使圆环支撑的变形得到控制。本发明能够在基坑变形导致预应力张弦圆环支撑体系变形时进行控制，以保护基坑周边设施。

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种预应力张弦圆环支撑体系及其变形控制方法。

背景技术

随着城市化的推进，既有建筑地下空间拓展需求日益增多。此类项目通常基坑开挖深度深达十几米甚至三十米，且项目周边紧邻住宅、商业、市政道路、地铁、市政有压管线等设施。为确保基坑施工过程中对周边设施变形可控，必须严格限制基坑支护体系变形，本领域中基坑内的支撑体系常采用如下技术手段：

1、增大围护墙刚度，如增大围护桩截面积，或采用刚度较大的地下连续墙等；

2、采用刚度较大内支撑材料，如采用高强砼材料替代钢管、H型钢支撑等；

3、增大内支撑体系截面面积；

4、减小竖向支撑分布间距，如采用多道竖向内支撑体系方式控制围护墙计算计算长度。

上述技术手段的缺陷如下:

(1)、围护体系造价剧增；增大围护墙刚度、减小竖向支撑分布间距、增大内支撑截面等措施会增大围护工程量，增加基坑造价；

(2)、工程工期延长；过大的工程量增长工期，且对建筑材料、人力、机械设备等资源的灵活配置提出更高要求；

(3)、内支撑刚度随平面内支撑长度增加而严重衰减；

(4)、围护体系施工过程会产生大量粉尘、污水，同时大量建筑垃圾难以被循环利用造成环境污染。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种预应力张弦圆环支撑体系及其变形控制方法，以在基坑变形时对预应力张弦圆环支撑体系的变形进行控制，保护基坑周边设施。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种预应力张弦圆环支撑体系，包括施工在基坑内的圆环支撑，以及沿所述圆环支撑的直径方向设置的张弦，所述张弦为多条，相邻两条所述张弦之间的夹角相同，所述张弦或者其延长线与所述圆环支撑的至少一个相交点设置有预应力施加装置。

进一步地，本发明提供的预应力张弦圆环支撑体系，所述预应力施加装置为千斤顶。

进一步地，本发明提供的预应力张弦圆环支撑体系，所述预应力施加装置为电动机，所述电动机通过丝杠与所述张弦连接。

进一步地，本发明提供的预应力张弦圆环支撑体系，所述预应力施加装置设置于所述圆环支撑的内侧、外侧或者贯穿于所述圆环支撑的内外侧。

进一步地，本发明提供的预应力张弦圆环支撑体系，所述张弦为钢绞线、钢管、钢筋或者其组合。

进一步地，本发明提供的预应力张弦圆环支撑体系，相邻两条所述张弦之间的夹角为锐角。

进一步地，本发明提供的预应力张弦圆环支撑体系，所述张弦在所述圆环支撑的径向方向上设置有多层。

进一步地，本发明提供的预应力张弦圆环支撑体系，所述圆环支撑为混凝土现场浇筑而成；或者所述圆环支撑预制混凝土拼装而成；或者所述圆环支撑为钢构件拼装而成。

进一步地，本发明提供的预应力张弦圆环支撑体系，所述张弦贯穿于或者不贯穿于圆环支撑。