[实用新型]一种用于基坑钢支撑结构的装配式预应力施加装置

说明书

本实用新型为一种用于基坑钢支撑结构的装配式预应力施加装置，包括主连接主体、副连接主体、滑动齿板啮合锁止组件和千斤顶。主、副连接主体组合成一体式装置，两者仅可沿施加预应力方向发生相对位移，通过所述的千斤顶分别抵紧副连接主体与主连接主体来施加预应力，所述的主连接主体上设有中滑齿板，所述的副连接主体上设有端滑齿板，两齿板组成滑动齿板啮合锁止组件，相互啮合实现主连接主体和副连接主体间在施加预应力后相对位置的锁止工作，从而实现对钢支撑结构提供预应力。本实用新型结构构件形式简单，具有足够刚度和强度，预应力加载实时可控，安装和拆卸方便，构件易于维护和检修，占用空间体积小，可重复循环使用等优点。

技术领域

本实用新型涉及建筑工程基坑施工技术领域，尤其是一种用于基坑钢支撑结构的装配式预应力施加装置。

背景技术

对于开挖范围广、深度大、地质条件复杂的基坑工程，所需的支撑体系庞大，工程造价高。此外，基坑开挖过程中坑底土体处于卸荷回弹状态，坑底土体内应力进行重分布，基坑周围土体应力和变形也会不断发生变化，传统的钢支撑结构系统难以满足基坑开挖过程中的变形要求，且存在预应力损失，由此产生了可维持预应力的装配式预应力钢支撑结构的强烈需求。然而现有技术中预应力施加结构存在多方面不足，如设备复杂、制造费用高昂、安装过程繁琐、结构可靠性差、维护保养困难等问题。一些预应力施加结构在施工前预加载后无法在基坑发生大变形时及时调整预应力，或者需液压油缸持续工作维持预应力等，设备与维持费用高，不适合大量使用。

因此，进一步设计一种结构可靠、构件简单、加载方便、经济安全、便于安装和维护的可用于基坑钢支撑结构施加预应力的装置，实现对深大基坑和复杂地质条件中开挖基坑围护结构变形的有效调控是非常必要的。

发明内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种用于基坑钢支撑的装配式预应力施加结构装置，是一种采用机械结构，结构可靠且加载简单的装配式基坑钢支撑施加预应力结构，能够灵活提供预应力，控制基坑变形，不仅安装维护简单，提高施工效率，而且可重复使用，可结合轴力监测协同使用，能进一步降低使用成本。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种用于基坑钢支撑结构的装配式预应力施加装置，其特征在于：所述装配式预应力施加装置包括主连接主体、副连接主体、滑动齿板啮合锁止组件和千斤顶，可以对外部连接结构如钢支撑施加预应力，优化对围护结构的支撑作用。

所述的装置固定于外部钢支撑结构的支撑节点安装位置处，并采用高强度螺栓与外部连接件连接固定，包括主连接主体和副连接主体，在所述的副连接主体与主连接主体间还设有千斤顶，所述的千斤顶为加载装置，可选用液压千斤顶或其他加载装置，通过所述的千斤顶分别抵紧副连接主体与主连接主体来施加预应力，所述的主连接主体上设有中滑齿板，所述的副连接主体上设有端滑齿板，两齿板通过相互啮合来实现主连接主体和副连接主体间在施加预应力后相对位置的锁止工作。

所述的主连接主体上设有用于固定中滑齿板的若干止位圆柱和止位隔板。所述的止位圆柱采用高强度钢圆柱焊接于主连接主体上，所述的中滑齿板上设有与止位圆柱数量相匹配的第二腰型孔，所述第二腰型孔的长度与中滑齿板上滑齿的高度相同，并对应套装于所述的止位圆柱上，限制主连接主体上的中滑齿板横向滑动。所述的止位隔板为分列于所述中滑齿板两侧的两块隔板，隔板为实心钢体，具有足够厚度，焊接于主连接主体上，隔板可将中滑齿板限定于主连接主体的相应位置处，并用于传递与施加预应力方向一致的轴向荷载，且满足轴向荷载传递时不被破坏。

所述的副连接主体在中滑齿板的对应位置处设有端滑齿板，所述的端滑齿板带有回位螺柱，所述的回位螺柱为带螺纹的高强度实心钢圆柱，穿过副连接主体上设置的第一腰型孔后用回位螺帽锁定，在所述第一腰型孔旁侧设有螺栓孔，止位螺栓旋入螺栓孔抵紧端滑齿板使端滑齿板与中滑齿板相互啮合实现主连接主体和副连接主体间相对位置的锁止工作。当端滑齿板与中滑齿板完全分离时，止位圆柱刚好与中滑齿板腰型孔的近齿面一侧接触，当端滑齿板与中滑齿板啮合时，止位圆柱刚好与中滑齿板上的腰型孔另一侧接触。