[发明专利]一种坑外斜拉式支撑结构体系及其施工方法

权利要求书

1.一种坑外斜拉式支撑结构体系，包括围护桩、冠梁、主撑、次撑、立柱，以及拉索，其特征在于：围护桩顶部设有冠梁；主撑垂直横跨基坑侧壁并伸出坑外，冠梁的拉索锚固点区域，以及主撑伸出坑外的端部处均预留孔道，冠梁与主撑设置在同一标高，并一同浇筑施工；拉索对称分布在伸出坑外的主撑两侧，一端锚固在冠梁上，另一端锚固在坑外主撑的端部；基坑开挖前拉索需进行张拉至一定的预应力；以此形成一种坑外斜拉式支撑结构体系，共同抵抗坑外水土压力，具体为：坑外水压力作用在围护桩上，围护桩通过桩顶冠梁将水土压力传递至对称分布在主撑两侧的拉索上，最后拉索将坑外水土压力传递至主撑上。

2.根据权利要求1所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：所述的围护桩可采用钻孔灌注桩、SMW工法桩、预应力空心桩。

3.根据权利要求2所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：所述的冠梁采用钢筋混凝土支撑。

4.根据权利要求1所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：所述的主撑采用实心钢筋混凝土或薄壁空心钢筋混凝土压弯杆件，所述的次撑采用钢筋混凝土或型钢支撑。

5.根据权利要求1所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：拉索为钢绞线或高强度热处理钢筋，拉索对称分布在伸出坑外的主撑两侧，一端锚固在冠梁上，另一端锚固在坑外主撑的端部。

6.根据权利要求1所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：基坑开挖前，通过坑外主撑端部的锚固点对拉索进行张拉，给予预应力初始值。

7.根据权利要求1所述的一种坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：冠梁的设计可以通过调整拉索的道数和拉索在冠梁上的锚固点间距，以使冠梁受力最优，材料最省。

8.根据权利要求1所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：基坑开挖过程中，可通过二次张拉对拉索预应力的调整，提高控制基坑变形能力。

9.根据权利要求1所述的坑外斜拉式支撑结构体系，其特征在于：当基坑形状为长条形矩形时，坑外斜拉支撑结构可设置在基坑的长边侧壁；当基坑形状为近似方形时，坑外斜拉支撑结构可设置在基坑的四周侧壁。

10.一种坑外斜拉式支撑结构体系的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1、围护桩、立柱施工；

步骤2、冠梁、主撑、次撑施工，并在冠梁及主撑的拉索锚固点处预留孔道，放置拉索；

步骤3、待冠梁、主撑、次撑养护达到强度后，分批次对称张拉主撑两侧的拉索，张拉至设计值后，锁定预应力值；

步骤4、以主撑为对称轴，分层对称开挖基坑内两侧的土体至坑底，开挖过程中，如发现基坑变形过大，可进行再次张拉拉索，调整拉索预应力，进而控制围护桩的变形；

步骤5、基坑工程施工完成后，先释放拉索的全部预应力，再卸除拉索，进行回收再利用，最后拆除主撑与次撑。