[發明專利]用于鋼筋混凝土的具有側脹式預應力的支撐及其施加方法

有效

• 申請號: 201510032623.1
• 申請日: 2015-01-22
• 公開（公告）號: CN104631471A
• 公開（公告）日: 2015-05-20
• 發明（設計）人: 蔡敏;束冬青;李彪;倪晉貴;張忠奎
• 申請（專利權）人: 安徽省城建設計研究院
• 主分類號: E02D17/04
• 分類號: E02D17/04
• 代理公司: 安徽匯樸律師事務所 34116
• 代理人: 汪蕙

技術領域

本發明涉及一種用于鋼筋混凝土的具有側脹式預應力的支撐及其施加方法，屬于巖土工程技術領域。

背景技術

目前，國內采用的內支撐基坑支護方法主要分為兩種：1.鋼支撐；2.鋼筋混凝土支撐。其中，方法1在支撐材料為鋼管或型鋼，大多應用于狹長或平面形狀簡單的基坑，布置形式一般為對撐、角撐、坑內斜撐，可通過支座處的活絡頭采用千斤頂對支撐施加預應力，還具有工期快(無需養護)、便捷(安裝拆除方便)、環保(可回收再利用)的優點；方法2支撐材料為方形截面的現澆鋼筋混凝土梁，可應用于各種平面形狀和深度的基坑，由于為現澆，布置形式可多種多樣，常用有對稱、對稱桁架、角撐角撐桁架、邊桁架、圓環等，難以施加預應力。鋼筋混凝土支撐隨地下室結構分層換撐需進行分層破除，無法回收再利用。鋼筋混凝土支撐具有布置靈活適用性廣、剛度和應力水平高、節點可靠可承受復雜應力的優點。目前技術存在如下問題：

1.方法1鋼支撐雖方便施加預應力，但節點可靠性不高、剛度和應力水平較低、適用跨度有限、支撐體系受拉性能差的缺點，基坑平面形狀復雜，尺寸大，開挖深度很深(如超過20m)時不宜使用。

2.方法2鋼筋混凝土支撐雖布置靈活、應力水平高剛度大，但缺點是不可回收、破除麻煩、難以施加預應力，當跨度較大時其受溫度影響產生較大內力和一定的收縮變形，從而降低了其變形控制能力。

3.現有對鋼筋混凝土支撐施加預應力方法主要為在支撐截面某個點采取型鋼托換并設置千斤頂施加預應力，該方法用于單根對撐有效果，但用于鋼筋混凝土支撐最常用的桁架式平面布置方式時，由于施加預應力點有限，預應力不均勻，傳力效果差，難以發揮作用。此外，該方法還有對支撐截面產生削弱、施工難度大、造價高的缺點。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種用于鋼筋混凝土的具有側脹式預應力的支撐及其施加方法，實現均勻、可靠、簡便地對鋼筋混凝土支撐施加預應力，提高支撐變形控制能力，解決鋼筋混凝土支撐溫度收縮對圍護結構變形的影響。

本發明是通過以下技術方案來實現的。

一種用于鋼筋混凝土的具有側脹式預應力的支撐，包括：

兩個圍護機構，包括多個排樁，上述排樁豎直并列鉆入基坑兩側壁外側的土地中；

多個立柱樁，上述立柱樁豎直設置，位于基坑中并且底部鉆入基坑的坑底；

至少一排鋼筋混凝土支撐梁，同排的鋼筋混凝土支撐梁的兩端均固定設置有圍檁，上述圍檁均固定在兩側的圍護機構，其中，位于最高排的鋼筋混凝土支撐梁與上述立柱樁的頂部相固定；

多個為內空囊體的側脹袋，上述側脹袋設置在圍檁內位于固定鋼筋混凝土支撐梁處，并且上述側脹袋的外側袋壁緊貼圍護結構，上述側脹袋通過壓力路管連接增壓裝置。

進一步地，上述側脹袋設置有壓力接頭，上述壓力接頭與上述增壓裝置相連接。

進一步地，上述增壓裝置為液壓泵，上述液壓泵設置有壓力閥。

進一步地，上述圍檁內設置有多個靠椅筋，上述靠椅筋包括豎桿、U型桿，上述豎桿位于上述側脹袋的內側袋壁處，上述U型桿位于上述側脹袋的底部并且開口向下。

進一步地，上述圍檁內位于上述側脹袋的內側袋壁的內側設置有多個圍檁主筋和圍檁箍筋，多個圍檁主筋和圍檁箍筋相互綁扎固定，并且圍檁箍筋呈U型并且開口向內。

進一步地，上述側脹袋為橡膠制或鋼制，袋壁厚度2～6mm，中腔厚度5～20mm，寬度200～500mm，長度500～2000mm。

進一步地，上述立柱樁內錨固有鋼立柱。

進一步地，相鄰排樁之間通過冠梁相連接。

一種用于鋼筋混凝土的具有側脹式預應力的支撐的施工方法，步驟包括：

1)施工基坑側壁圍護結構及基坑內鋼立柱、立柱樁；2)施工圍護結構冠梁；3)土方開挖至鋼筋混凝土支撐梁底標高；4)支模、綁扎鋼筋混凝土支撐梁、圍檁，同時在圍檁內預埋側脹袋，外側袋壁緊貼圍護結構，內側袋壁緊貼圍檁箍筋并設置圍檁主筋，袋體放置在靠椅筋上，靠椅筋與圍檁主筋及圍檁箍筋綁扎牢固；5)澆筑鋼筋混凝土支撐梁混凝土；6)依次向每個側脹袋充氣或充油直至袋內壓力達到設計預加壓力值；7)開挖至下一層鋼筋混凝土支撐梁底標高，并重復4)-6)。

本發明的有益效果：

1、本發明通過在圍檁與圍護結構間間隔一定間距設置側脹袋實現對鋼筋混凝土支撐施加預應力，解決了鋼筋混凝土支撐溫度收縮的不利影響，且預應力施加均勻。