[发明专利]一种轴力补偿式预应力鱼腹式基坑钢支撑结构及其施工方法

权利要求书

1.一种轴力补偿式预应力鱼腹式基坑钢支撑结构，其特征在于，该支撑结构的横向钢管支撑包括端部铰接链（7）、中部铰接链（8）、两端铰链传力钢管段（4）、铰链法兰转换钢管段（1）、法兰钢管段（10）及铰链销栓；所述横向钢管支撑的两端支座位于基坑围护桩（3）上端部的围檩（11）上，即两端铰链传力钢管段（4）的两外端由端部铰接链（7）铰接在围檩（11）上，围檩（11）固定在并排排列的两端支座位于基坑围护桩（3）的上面，两端铰链传力钢管段（4）的两内端由中部铰接链（8）铰接在法兰 (2)上的铰链法兰转换钢管段（1）上，法兰 (2)的中间为法兰钢管段（10）；法兰钢管段（10）位于横向钢管支撑的中部且可以根据基坑尺寸增加管节段或者改变管节段长度，铰接的连接处由铰链销栓固定；

所述的中部铰接链（8），还连接有预应力钢索（5），在预应力钢索（5）的下面连接有预应力钢索立柱（6）；即利用预应力钢索立柱（6）或者建筑基桩作为预应力钢索（5）锚固段，预应力钢索（5）锚头段设置在中部铰接链（8）上，预应力钢索（5）穿过中部铰接链（8）后由预应力张拉段（9）进行预应力锁定与张拉。

2.一种如权利要求1所述的轴力补偿式预应力鱼腹式基坑钢支撑结构的施工方法，其特征在于，反转预应力鱼腹梁传力机理，通过预应力钢索的张拉力传递到中部铰接链，将竖向预应力钢索的张拉力传递给鱼腹式钢支撑实现横向推力，使得基坑横向钢支撑轴力得到补偿，具体包括以下步骤：

步骤1，根据预应力锚固吨位，设置锚固立柱桩的桩径与桩长，按照锚固立柱桩布置在基坑底板以下位置进行高压旋喷桩施工；

步骤2，在高压旋喷桩内进行钻挖孔施工，在孔内进行预应力钢索立柱锚固体浇筑；

步骤3，在孔内的锚固体至地面之间放置保护套，在保护套内安装预应力钢索；

步骤4，在基坑结构围护桩、防渗墙、围护桩冠梁施工完毕后，在钢支撑布置在冠梁位置进行的锚栓施工，然后进行锚固板安装；

步骤5，在锚固板上进行端部铰接链安装；

步骤6，将传力钢管段一端铰链与端部铰接链的铰链进行位置固定，并采用铰链销栓连接；

步骤7，传力钢管段的另一端铰链与铰链法兰转换钢管的铰链端进行位置固定，并采用铰链销栓连接；

步骤8，在钢支撑的两端都完成到步骤7后，开展中间段法兰钢管段安装，将其两端的法兰与对应的铰链法兰转换钢管的法兰端连接；

步骤9， 将传力钢管段与铰链法兰转换钢管段的连接铰链与预应力钢索连接，并在连接部位进行预应力张拉器安装，并进行预应力张拉固定；

步骤10 ，开始基坑开挖，并根据基坑的变形监测，进行预应力补偿。