基坑支护结构组合换撑系统的制作方法

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及基坑支护结构换撑技术领域，具体是指一种基坑支护结构组合换撑系统。

背景技术：

对于填海区等复杂水文、地质条件区域的深基坑工程，受施工空间、水文和地质条件、施工工艺等限制和影响，多数采用“内支撑+支护桩”组合支护结构形式。

请参见图1a所示，现有的基坑内支撑支护系统包括围护结构1(也称支护桩)、第一腰梁2、第二腰梁3、第一内支撑4和第二内支撑5，其中围护结构1竖向设置，第一腰梁2和第二腰梁3水平设置在围护结构1上，第一腰梁2和第二腰梁3沿竖向间隔设置，第一内支撑4水平设置在第一腰梁2上，第二内支撑5水平设置在第二腰梁3上，从而将基坑的围护结构1的外侧主动土压力，通过围护结构1和腰梁例如第一腰梁2和第二腰梁3传递到内支撑例如第一内支撑4和第二内支撑5上。

主体结构主要包括竖向外墙6、第一水平结构7和第二水平结构8，第一水平结构7和第二水平结构8与竖向外墙6连接，第一水平结构7和第二水平结构8沿竖向间隔设置，第一水平结构7与第一腰梁2处于同一水平位置，第二水平结构8所在水平位置低于第二腰梁3所在水平位置。在内支撑拆除过程中需进行主体结构与支护桩之间的换撑施工，在保证基坑稳定和安全前提下，进行主体结构施工。传统的内支撑拆除及换撑的过程中，内支撑空间位置势必影响主体结构连续施工，增加施工成本，延长施工工期。请参见图1a至图1d所示，常规的主体结构施工工序为：主体结构施工→外墙防水→脚手架拆除→肥槽回填→传力带施工→内支撑拆除→继续主体结构施工，如此循环往复，中间存在若干重复进行的施工工序包括外墙防水、脚手架反复搭拆、肥槽回填、传力带施工、内支撑拆除等，影响主体结构连续施工，增加施工成本，延长施工工期。

因此，如何通过改变传统的换撑结构体系，最大程度减小换撑对主体结构连续施工影响，对于深基坑支护工程有着重要意义。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的缺点，本发明的一个目的在于提供一种基坑支护结构组合换撑系统，其能够解决内支撑换撑对主体结构连续施工的影响，减少中间若干工序包括外墙防水、脚手架反复搭拆、肥槽回填、传力带施工、内支撑拆除等，缩短关键路线工期，加快主体结构施工进度，降低施工成本，适于大规模推广应用。

本发明的另一目的在于提供一种基坑支护结构组合换撑系统，其设计巧妙，结构简洁，制造简单，使用方便，成本低，适于大规模推广应用。

为达到以上目的，本发明的基坑支护结构组合换撑系统，其特点是，包括水平撑、间隔件和抛撑，其中：

所述水平撑具有第一端部和第二端部，所述水平撑内沿所述水平撑的长度方向设置有第一加强筋，所述第一加强筋具有裸露出所述第一端部的第一裸露端，所述第一端部用于抵接基坑支护结构的第一腰梁，所述第一裸露端用于插接在所述第一腰梁中，所述第二端部抵接所述间隔件，所述间隔件用于抵接主体结构的竖向外墙；以及

所述抛撑倾斜设置并具有第一末端和第二末端，所述第一末端所在位置高于所述第二末端所在位置，所述抛撑内沿所述抛撑的长度方向设置有第二加强筋，所述第二加强筋具有裸露出所述第二末端的第二裸露端，所述第二末端用于抵接所述竖向外墙，所述第二裸露端用于插接在所述竖向外墙中，所述第一末端用于抵接所述基坑支护结构的第二腰梁。

较佳地，所述第二端部粘结所述间隔件，所述间隔件用于粘结所述竖向外墙。

更佳地，所述间隔件是木胶板。

较佳地，所述第一加强筋的数目为多根，多根所述第一加强筋沿所述水平撑的横截面的外周边缘设置；或者，所述第二加强筋的数目为多根，多根所述第二加强筋沿所述抛撑的横截面的外周边缘设置。

较佳地，所述第一裸露端用于植筋在所述第一腰梁中；或者，所述第二裸露端用于锚接在所述竖向外墙中。

较佳地，所述水平撑为混凝土构件；或者，所述抛撑为混凝土构件。

较佳地，所述水平撑的顶标高用于与所述主体结构的第一水平结构的顶标高相同并处于所述第一腰梁的上部位置；或者，所述抛撑的底标高用于与所述主体结构的第二水平结构的顶标高相同。

较佳地，所述基坑支护结构组合换撑系统还包括抗翻牛腿，所述抗翻牛腿具有第三末端和第四末端，所述第三末端的端面和所述第四末端的端面垂直，所述的第三末端的端面用于抵接在所述第二腰梁上，所述的第四末端的端面用于抵接所述基坑支护结构的围护结构。

更佳地，所述抗翻牛腿还具有中间连接件，所述第三末端通过所述中间连接件连接所述第四末端。

更进一步地，所述第三末端是第一端板，所述第四末端是第二端板，所述中间连接件为h形连接件。

本发明的有益效果主要在于：

1、本发明的基坑支护结构组合换撑系统包括水平撑、间隔件和抛撑，水平撑具有第一端部和第二端部，水平撑内沿其长度方向设置有第一加强筋，第一加强筋具有裸露出第一端部的第一裸露端，第一端部用于抵接基坑支护结构的第一腰梁，第一裸露端用于插接在第一腰梁中，第二端部抵接间隔件，间隔件用于抵接主体结构的竖向外墙，抛撑倾斜设置并具有第一末端和第二末端，第一末端所在位置高于第二末端所在位置，抛撑内沿其长度方向设置有第二加强筋，第二加强筋具有裸露出第二末端的第二裸露端，所述第二末端用于抵接竖向外墙，第二裸露端用于插接在竖向外墙中，第一末端用于抵接基坑支护结构的第二腰梁，因此，其能够解决内支撑换撑对主体结构连续施工的影响，减少中间若干工序包括外墙防水、脚手架反复搭拆、肥槽回填、传力带施工、内支撑拆除等，缩短关键路线工期，加快主体结构施工进度，降低施工成本，适于大规模推广应用。

2、本发明的基坑支护结构组合换撑系统包括水平撑、间隔件和抛撑，水平撑具有第一端部和第二端部，水平撑内沿其长度方向设置有第一加强筋，第一加强筋具有裸露出第一端部的第一裸露端，第一端部用于抵接基坑支护结构的第一腰梁，第一裸露端用于插接在第一腰梁中，第二端部抵接间隔件，间隔件用于抵接主体结构的竖向外墙，抛撑倾斜设置并具有第一末端和第二末端，第一末端所在位置高于第二末端所在位置，抛撑内沿其长度方向设置有第二加强筋，第二加强筋具有裸露出第二末端的第二裸露端，所述第二末端用于抵接竖向外墙，第二裸露端用于插接在竖向外墙中，第一末端用于抵接基坑支护结构的第二腰梁，因此，其设计巧妙，结构简洁，制造简单，使用方便，成本低，适于大规模推广应用。

本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现，并可通过所附权利要求中特地指出的手段、装置和它们的组合得以实现。

附图说明

图1a至图1d是常规的主体结构施工进程的局部主视透视示意图。

图2是采用本发明的基坑支护结构组合换撑系统的一具体实施例进行内支撑换撑后的主视局部剖视透视示意图，其中第二内支撑在基坑支护结构组合换撑系统形成后拆除。

图3是图2所示结构的局部放大示意图。

图4是图2所示的具体实施例的水平撑的侧视透视示意图。

图5是图2所示的具体实施例的抛撑的侧视透视示意图。

图6是图2所示的结构的局部放大示意图，其中第二内支撑在基坑支护结构组合换撑系统形成后拆除。

图7是图6中e-e位置的局部剖视示意图。

(符号说明)

1围护结构；2第一腰梁；3第二腰梁；4第一内支撑；5第二内支撑；6竖向外墙；7第一水平结构；8第二水平结构；9冠梁；10传力带；11肥槽回填土；12水平撑；13间隔件；14抛撑；15第一端部；16第二端部；17第一加强筋；18第一裸露端；19第一末端；20第二末端；21第二加强筋；22第二裸露端；23竖向加强筋；24抗翻牛腿；25第三末端；26第四末端；27中间连接件；28螺栓。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的技术内容，特举以下实施例详细说明。

请参见图2至图7所示，在本发明的一具体实施例中，本发明的基坑支护结构组合换撑系统包括水平撑12、间隔件13和抛撑14，其中：

所述水平撑12具有第一端部15和第二端部16，所述水平撑12内沿所述水平撑12的长度方向设置有第一加强筋17，所述第一加强筋17具有裸露出所述第一端部15的第一裸露端18，所述第一端部15用于抵接基坑支护结构的第一腰梁2，所述第一裸露端18用于插接在所述第一腰梁2中，所述第二端部16抵接所述间隔件13，所述间隔件13用于抵接主体结构的竖向外墙6；以及

所述抛撑14倾斜设置并具有第一末端19和第二末端20，所述第一末端19所在位置高于所述第二末端20所在位置，所述抛撑14内沿所述抛撑14的长度方向设置有第二加强筋21，所述第二加强筋21具有裸露出所述第二末端20的第二裸露端22，所述第二末端20用于抵接所述竖向外墙6，所述第二裸露端22用于插接在所述竖向外墙6中，所述第一末端19用于抵接所述基坑支护结构的第二腰梁3。

所述第二端部16抵接所述间隔件13可以采用任何合适的结构，所述间隔件13用于抵接主体结构的竖向外墙6可以采用任何合适的结构，在本发明的一具体实施例中，所述第二端部16粘结所述间隔件13，所述间隔件13用于粘结所述竖向外墙6。

所述间隔件13可以是任何合适的间隔件，在本发明的一具体实施例中，所述间隔件13是木胶板。

所述第一加强筋17可以是任何合适的加强筋，在本发明的一具体实施例中，所述第一加强筋17是钢筋。

所述第一加强筋17的数目和设置位置可以根据需要确定，较佳地，所述第一加强筋17的数目为多根，多根所述第一加强筋17沿所述水平撑12的横截面的外周边缘设置。请参见图2至图4所示，在本发明的一具体实施例中，所述第一加强筋17的数目为12根，4根(例如c25)设置在所述水平撑12的横截面的上侧外周边缘，4根(例如c25)设置在所述水平撑12的横截面的下侧外周边缘，2根(例如c16)设置在所述水平撑12的横截面的左侧外周边缘，2根(例如c16)设置在所述水平撑12的横截面的右侧外周边缘。

所述第一裸露端18用于插接在所述第一腰梁2中可以采用任何合适的结构，在本发明的一具体实施例中，所述第一裸露端18用于植筋在所述第一腰梁2中。

所述第一裸露端18的长度可以根据需要确定，在本发明的一具体实施例中，所述第一裸露端18的长度为15d(d为第一加强筋17的直径)。

所述水平撑12可以是任何合适的构件，在本发明的一具体实施例中，所述水平撑12为混凝土构件。混凝土强度可以为例如c35。

为了将基坑的围护结构1的外侧主动土压力通过围护结构1和第一腰梁2传递到主体结构的第一水平结构7上，请参见图2至图3所示，在本发明的一具体实施例中，所述水平撑12的顶标高用于与所述主体结构的第一水平结构7的顶标高相同并处于所述第一腰梁2的上部位置。

所述第二加强筋21可以是任何合适的加强筋，在本发明的一具体实施例中，所述第二加强筋21是钢筋。

所述第二加强筋21的数目和设置位置可以根据需要确定，较佳地，所述第二加强筋21的数目为多根，多根所述第二加强筋21沿所述抛撑14的横截面的外周边缘设置。请参见图2、图5至图6所示，在本发明的一具体实施例中，所述第二加强筋21的数目为22根，6根(例如c18)设置在所述抛撑14的横截面的上侧外周边缘，10根(例如c25)设置在所述抛撑14的横截面的下侧外周边缘，3根(例如c18)设置在所述抛撑14的横截面的左侧外周边缘，3根(例如c18)设置在所述抛撑14的横截面的右侧外周边缘。

所述第二裸露端22用于插接在所述竖向外墙6中可以采用任何合适的结构，在本发明的一具体实施例中，所述第二裸露端22用于锚接在所述竖向外墙6中。

所述第二裸露端22的长度可以根据需要确定，在本发明的一具体实施例中，所述第二裸露端22的长度为lae(抗震锚固长度)。

所述抛撑14可以是任何合适的构件，在本发明的一具体实施例中，所述抛撑14为混凝土构件。在这种情况下，所述第二末端20可以用于与所述竖向外墙6一体成型。混凝土强度可以为例如c35。

所述第一末端19用于抵接所述基坑支护结构的第二腰梁3可以采用任何合适的结构，请参见图2和图6所示，在本发明的一具体实施例中，所述第一末端19具有l形缺口，用于抵接所述基坑支护结构的第二腰梁3的靠近竖向外墙6的侧面和底面。

为了防止第一末端19混凝土挤压开裂，请参见图2所示，在本发明的一具体实施例中，所述第一末端19设置有竖向加强筋23。所述竖向加强筋23可以是例如6根c18加强筋。

为了将基坑的围护结构1的外侧主动土压力通过围护结构1和第二腰梁3传递到主体机构的第二水平结构8上，请参见图2和图6所示，在本发明的一具体实施例中，所述抛撑14的底标高用于与所述主体结构的第二水平结构8的顶标高相同。抛撑14的顶部与第二腰梁3的节点或腋角部位设置限制时，可就近调整。

为了避免第二腰梁3在抛撑14反力支顶下发生翻转，请参见图2、图6和图7所示，在本发明的一具体实施例中，所述基坑支护结构组合换撑系统还包括抗翻牛腿24，所述抗翻牛腿24具有第三末端25和第四末端26，所述第三末端25的端面和所述第四末端26的端面垂直，所述的第三末端25的端面用于抵接在所述第二腰梁3上，所述的第四末端26的端面用于抵接所述基坑支护结构的围护结构1。

所述抗翻牛腿24还可以具有任何合适的构成，请参见图2、图6和图7所示，在本发明的一具体实施例中，所述抗翻牛腿24还具有中间连接件27，所述第三末端25通过所述中间连接件27连接所述第四末端26。

所述第三末端25可以是任何合适的部件，所述第四末端26可以是任何合适的部件，所述中间连接件27可以是任何合适的连接件，请参见图2、图6和图7所示，在本发明的一具体实施例中，所述第三末端25是第一端板，所述第四末端26是第二端板，所述中间连接件27为h形连接件。例如h型钢。尺寸可以是例如200mm(高度)×150mm(宽度)×6mm(腹板厚度)×9mm(翼缘厚度)。使用时，第一端板和第二端板贴合于第二腰梁3和围护结构1上，通过螺栓28固定，例如m20×200mm膨胀螺栓。

主体结构可以是任何合适的主体结构，例如地下室主体结构。

使用时，采用本发明进行的主体结构施工工序为：主体结构施工(组合换撑系统同步施工)→仅局部与柱墙重叠内支撑拆除→继续主体结构施工至全部完成，再一次性施工外墙防水、拆除脚手架、肥槽回填等工作，减少了原主体结构施工工序中的中间若干施工工序包括外墙防水、脚手架反复搭拆、肥槽回填、传力带施工、内支撑拆除等，缩短了关键线路工期，大大加快主体结构施工进度。

其中，组合换撑系统随主体结构一次性施工，不额外增加工期，水平撑12的第一加强筋17采用直螺纹套筒连接，水平撑12在不受力作用时为悬臂构件，受围护结构1外侧土压力作用下，水平撑12起压力和弯矩作用。抛撑14的第二加强筋21与竖向外墙6的插筋采用直螺纹套筒连接，抛撑14既承受压力又承受弯矩作用。抗翻牛腿24承受压力作用，避免第二腰梁3在抛撑14反力支顶下发生翻转。

因此，采用本发明的基坑支护结构组合换撑系统时，基坑围护结构外侧的主动土压力，由原始的通过围护结构和腰梁传递到内支撑上，改变为通过水平撑和抛撑传递到主体结构的水平结构(具体是第一水平结构和第二水平结构)上，取代内支撑受力的稳定结构体系。

综上，本发明的基坑支护结构组合换撑系统能够解决内支撑换撑对主体结构连续施工的影响，减少中间若干工序包括外墙防水、脚手架反复搭拆、肥槽回填、传力带施工、内支撑拆除等，缩短关键路线工期，加快主体结构施工进度，降低施工成本，设计巧妙，结构简洁，制造简单，使用方便，成本低，适于大规模推广应用。

由此可见，本发明的目的已经完整并有效的予以实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中予以展示和说明，在不背离所述原理下，实施方式可作任意修改。所以，本发明包括了基于权利要求精神及权利要求范围的所有变形实施方式。