装配式深基坑型钢内支撑体系的制作方法

1.本实用新型涉及一种基坑支撑体系，尤其涉及一种装配式深基坑型钢内支撑体系。


背景技术：

2.目前，深基坑工程中的支护结构一般有两种形式，分别为围护墙+内支撑系统以及围护墙+锚杆系统。作用在围护墙上的水土压力可以由内支撑有效的传递和平衡，通过内支撑直接平衡梁段围护墙上所受的侧压力，构造简单，受力明确，对于软土地基基坑面积大、开挖深度深的情况尤为适用。
3.深基坑内支撑材料可以采用钢或混凝土，也可以根据实际情况采用钢和混凝土组合的支撑形式。
4.现浇混凝土支撑由于其刚度大，整体性好，可以采取灵活的布置方式适应于不同形状的基坑，而且不会因节点松动而引起基坑的位移，施工质量相对容易得到保证，所以使用面也较广。但是，混凝土支撑在现场需要较长的制作和养护时间，制作后不能立即发挥支撑作用，需要达到一定的强度后，才能进行其下土方作业，施工周期相对较长。同时，后期混凝土支撑采用爆破方法拆除时，对周围环境(包括震动、噪音和城市交通等)也有一定的影响，爆破后的清理工作量也很大，且支撑材料不能重复利用，资源浪费较严重。
5.现有技术的钢结构支撑除了自重轻、安装和拆除方便、施工速度快以及可以重复使用等优点外，安装后能立即发挥支撑作用，对减少由于时间效应而增加的基坑位移，是十分有效的，因此，如有条件应优先采用钢结构支撑。但是，钢支撑的节点构造和安装相对比较复杂，对工人的施工技术水平和支撑体系的整体性要求较高，安装难度较大。由于工人的技术水平参差不齐，稍有处理不当，会导致节点的变形或节点传力的不直接，进而引起基坑过大的位移。
6.因此，需要提供一种便于安装的型钢内支撑结构。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的在于提供一种装配式深基坑型钢内支撑体系，能快速且标准化的装配形成内支撑体系，易于装配和拆卸。
8.本实用新型是这样实现的：
9.一种装配式深基坑型钢内支撑体系，包括型钢围檩标准段、型钢围檩调节段、搭接板、型钢内支撑(4)、转角连接件和支托板；型钢围檩标准段能通过搭接板与型钢围檩调节段对接，型钢围檩标准段能通过搭接板与型钢围檩标准段对接，使若干根型钢围檩标准段和若干根型钢围檩调节段围合形成矩形框状的围檩结构；围檩结构的底部通过支托板固定安装在围护墙的内壁上，若干个支托板沿围护墙的环向间隔布置，使围檩结构沿围护墙的环向匹配安装；型钢内支撑(4)的两端分别通过转角连接件安装在围檩结构的转角处，围檩结构的每个转角处均安装型钢内支撑(4)，且型钢内支撑(4)与围檩结构位于同一水平面
内。
10.所述的型钢围檩标准段为h型钢，且型钢围檩标准段的上翼缘板和下翼缘板上间隔形成有若干个第一连接孔；搭接板上形成有若干个第二连接孔，使搭接板能通过连接件经第一连接孔和第二连接孔与型钢围檩标准段连接。
11.所述的若干个第一连接孔呈一字形排列在h型钢的腹板两侧，若干个第二连接孔呈双排孔分布，使双排第二连接孔能分别与腹板两侧的一排第一连接孔对齐。
12.所述的型钢围檩标准段的两端固定连接连接有第一封板，第一封板的宽度和高度分别与型钢围檩标准段的宽度和高度一致；第一封板上形成有第一连接孔，使第一封板能通过连接件经第一连接孔与型钢围檩调节段拼接，或两段型钢围檩标准段能通过第一封板的第一连接孔经连接件拼接；第一封板与型钢围檩标准段的腹板之间连接有第一加劲板，第一加劲板位于腹板的二分之一高度处。
13.所述的型钢围檩调节段为h型钢，且型钢围檩调节段的上翼缘板和下翼缘板上间隔形成有若干个第三连接孔，使搭接板能通过连接件经第三连接孔和第二连接孔与型钢围檩调节段连接。
14.所述的若干个第三连接孔呈一字形排列在h型钢的腹板两侧，若干个第二连接孔呈双排孔分布，使双排第二连接孔能与腹板两侧的一排第三连接孔对齐。
15.所述的型钢围檩调节段的两端固定连接连接有第二封板，第二封板的宽度和高度分别与型钢围檩调节段的宽度和高度一致；第二封板上形成有第三连接孔，使第二封板能通过连接件经第三连接孔和第一连接孔与第一封板连接；第二封板与型钢围檩调节段的腹板之间连接有第二加劲板，第二加劲板位于腹板的二分之一高度处。
16.所述的转角连接件包括第一连接板、第二连接板和斜撑转角；斜撑转角的一端形成斜面结构，第一连接板的一个面与斜撑转角的斜面结构贴合连接，第一连接板的另一个面贴合连接在围檩结构上；第二连接板的一个面与斜撑转角的另一端贴合连接，第二连接板的另一个面与型钢内支撑(4)的端部贴合连接，使斜撑转角与型钢内支撑(4)同轴拼接。
17.所述的第一连接板上形成有若干个第四连接孔(4)，使第一连接板能连接连接件经第四连接孔(4)固定安装在围檩结构上。
18.所述的型钢内支撑(4)为h型钢，且型钢内支撑(4)的两端分别连接有第三封板(4)，第三封板(4)上形成有若干个第五连接孔(4)；第二连接板上形成有若干个第六连接孔，使第二连接板能通过连接件经第五连接孔(4)和第六连接孔与第三封板(4)固定连接，从而使型钢内支撑(4)通过第二连接板与转角连接件同轴拼接。
19.本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：
20.1、本实用新型由于设有型钢围檩标准段、型钢围檩调节段和型钢内支撑，通过螺栓螺母和等间距布置的连接孔经搭接板实现型钢围檩标准段和型钢围檩调节段的自由组合拼接，并安装型钢内支撑形成型钢内支撑体系，装配方式简单且标准化，对施工人员的技术水平要求较低，在满足节点合理传力，基坑位移有效控制的同时，能够提高节点的整体性与施工效率。
21.2、本实用新型由于设有型钢内支撑和转角连接件，通过转角连接件将型钢内支撑与围檩结构之间形成可靠的连接，满足角度变化需求及连接节点的连接和支撑需求，安装简单，保证了节点的整体性和结构强度，从而使节点传力合理，为基坑提供有效的支护。
22.3、本实用新型整体采用螺栓螺母可拆卸式连接，局部采用焊接连接，能避免人工技术水平层次不齐而导致的装配困难、整体性差、节点变形、节点传力不集中等问题，结构强度高，易于拆卸和装配，有利于降低施工难度，提高施工效率和施工质量，适用于不同形状和尺寸的深基坑支护工程中。
附图说明
23.图1是本实用新型装配式深基坑型钢内支撑体系的平面视图；
24.图2是本实用新型装配式深基坑型钢内支撑体系的立面视图；
25.图3是本实用新型装配式深基坑型钢内支撑体系中型钢围檩标准段和型钢围檩调节段的立体图；
26.图4是本实用新型装配式深基坑型钢内支撑体系中搭接板的平面视图；
27.图5是本实用新型装配式深基坑型钢内支撑体系中第三封板的侧视图；
28.图6是本实用新型装配式深基坑型钢内支撑体系中转角连接件的平面结构图；
29.图7是本实用新型装配式深基坑型钢内支撑体系中转角连接件的安装平面图；
30.图8是本实用新型装配式深基坑型钢内支撑体系中第一连接板的主视图；
31.图9是本实用新型装配式深基坑型钢内支撑体系中第二连接板的主视图；
32.图10是本实用新型装配式深基坑型钢内支撑体系中型钢围檩标准段的端部主视图；
33.图11是本实用新型装配式深基坑型钢内支撑体系中型钢围檩标准段的端部俯视图。
34.图中，型钢围檩标准段1，第一连接孔11，第一封板12，第一加劲板13，型钢围檩调节段2，第三连接孔21，第二封板22，第二加劲板23，搭接板3，第二连接孔31，型钢内支撑4，第三封板41，第五连接孔42，转角连接件5，第一连接板51，第二连接板52，斜撑转角53，，第六连接孔55，支托板6，围护墙7。
35.第四连接孔54
具体实施方式
36.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
37.请参见附图1至附图3，一种装配式深基坑型钢内支撑体系，包括型钢围檩标准段1、型钢围檩调节段2、搭接板3、型钢内支撑4、转角连接件5和支托板6；型钢围檩标准段1能通过搭接板3与型钢围檩调节段2对接，型钢围檩标准段1能通过搭接板3与型钢围檩标准段1对接，使若干根型钢围檩标准段1和若干根型钢围檩调节段2围合形成矩形框状的围檩结构；围檩结构的底部通过支托板6固定安装在围护墙7的内壁上，若干个支托板6沿围护墙7的环向间隔布置，使围檩结构沿围护墙7的环向匹配安装；型钢内支撑4的两端分别通过转角连接件5安装在围檩结构的转角处，围檩结构的每个转角处均安装型钢内支撑4，且型钢内支撑4与围檩结构位于同一水平面内。
38.根据不同的基坑尺寸，可通过不同数量的型钢围檩标准段1进行拼接，优选的，型钢围檩标准段1可根据施工需求生产成1m、2m、3m、4m、5m、6m等规格，型钢围檩标准段1的型钢型号可根据实际施工需求指定。
39.型钢围檩调节段2采用与型钢围檩标准段1相同规格的型钢制作，型钢围檩调节段2可根据施工需求生产成10cm、20cm、30cm、40cm、50cm等长度，在型钢围檩标准段1无法拼接成与基坑一致的尺寸时，通过型钢围檩调节段2对型钢围檩标准段1进行接长，型钢围檩标准段1和钢围檩调节段2可自由组合装配，使用灵活性高，拼接节点处采用搭接板3搭接固定即可，从而保证围檩结构能在围护墙7的内壁上环向匹配安装。
40.搭接板3和支托板6均可采用厚度为2cm的钢板制成，型钢内支撑4采用与型钢围檩标准段1相同规格的型钢制作，型钢内支撑4的长度可根据施工需求生产成1m、1.5m、2m、2.5m、3m等规格。由于型钢内支撑4与围檩结构之间呈锐角夹角连接，通常为45
°
，转角连接件5可在型钢内支撑4与围檩结构之间形成转向连接，以保证型钢内支撑4的可靠安装及轴向传力。
41.请参见附图1、附图3和附图4，所述的型钢围檩标准段1为h型钢，且型钢围檩标准段1的上翼缘板和下翼缘板上间隔形成有若干个第一连接孔11；搭接板3上形成有若干个第二连接孔31，使搭接板3能通过连接件经第一连接孔11和第二连接孔31与型钢围檩标准段1连接。
42.优选的，第一连接孔11的数量、孔径、布置间距等可根据型钢围檩标准段1的长度和连接需求调整，第二连接孔31的数量可根据搭接板3的长度调整，第二连接孔31的孔径和布置间距与第一连接孔11保持一致，以保证能将搭接板3通过螺栓螺母搭接固定在型钢围檩标准段1上。
43.请参见附图1和附图3，所述的若干个第一连接孔11呈一字形排列在h型钢的腹板两侧，若干个第二连接孔31呈双排孔分布，使双排第二连接孔31能分别与腹板两侧的一排第一连接孔11对齐。
44.通过腹板两侧的第一连接孔11保证搭接板3与型钢围檩标准段1的连接可靠性，结构合理，受力均匀。
45.请参见附图3、附图10和附图11，所述的型钢围檩标准段1的两端固定连接连接有第一封板12，第一封板12的宽度和高度分别与型钢围檩标准段1的宽度和高度一致；第一封板12上形成有第一连接孔11，使第一封板12能通过连接件经第一连接孔11与型钢围檩调节段2拼接，或两段型钢围檩标准段1能通过第一封板12的第一连接孔11经连接件拼接。
46.第一封板12能提高型钢围檩标准段1端部的结构强度，同时也能提高拼接后型钢围檩标准段1端部的连接可靠性。
47.请参见附图3、附图10和附图11，所述的第一封板12与型钢围檩标准段1的腹板之间连接有第一加劲板13，第一加劲板13位于腹板的二分之一高度处，进一步提高了型钢围檩标准段1端部及第一封板12处的结构强度。
48.请参见附图3和附图4，所述的型钢围檩调节段2为h型钢，且型钢围檩调节段2的上翼缘板和下翼缘板上间隔形成有若干个第三连接孔21，使搭接板3能通过连接件经第三连接孔21和第二连接孔31与型钢围檩调节段2可调节式连接，从而使搭接板3的两端搭接固定型钢围檩标准段1和型钢围檩调节段2，也可通过搭接板3搭接两段型钢围檩标准段1。
49.优选的，第二连接孔31的数量、孔径、布置间距等可根据型钢围檩调节段2的长度和连接需求调整，第二连接孔31的孔径和布置间距与第二连接孔31保持一致，以保证能将搭接板3通过螺栓螺母搭接固定在型钢围檩调节段2上。
50.请参见附图3和附图4，所述的若干个第三连接孔21呈一字形排列在h型钢的腹板两侧，若干个第二连接孔31呈双排孔分布，使双排第二连接孔31能与腹板两侧的一排第三连接孔21对齐。
51.通过腹板两侧的第三连接孔21保证搭接板3与型钢围檩调节段2的连接可靠性，结构合理，受力均匀。
52.请参见附图3，所述的型钢围檩调节段2的两端固定连接连接有第二封板22，第二封板22的宽度和高度分别与型钢围檩调节段2的宽度和高度一致；第二封板22上形成有第三连接孔21，使第二封板22能通过连接件经第三连接孔21和第一连接孔11与第一封板12连接。
53.第二封板12能提高型钢围檩调节段2端部的结构强度，同时也能提高拼接后型钢围檩调节段2端部的连接可靠性。
54.请参见附图3，所述的第二封板22与型钢围檩调节段2的腹板之间连接有第二加劲板23，第二加劲板23位于腹板的二分之一高度处，进一步提高了型钢围檩调节段2端部及第二封板22处的结构强度。
55.请参见附图6和附图7，所述的转角连接件5包括第一连接板51、第二连接板52和斜撑转角53；斜撑转角53的一端形成斜面结构，第一连接板51的一个面与斜撑转角53的斜面结构贴合连接，第一连接板51的另一个面贴合连接在围檩结构上；第二连接板52的一个面与斜撑转角53的另一端贴合连接，第二连接板52的另一个面与型钢内支撑4的端部贴合连接，使斜撑转角53与型钢内支撑4同轴拼接。
56.斜撑转角53的一端根据内支撑的设置角度要求切割呈斜面结构，优选为45
°
，从而使型钢内支撑4两端的转角连接件5对称设置，型钢内支撑4两端受力均匀且轴向可靠传力，安装方便、快捷。第一连接板51和第二连接板52均可采用厚度为2cm的钢板制成，斜撑转角53可采用与型钢内支撑4相同规格的型钢制成，第一连接板51和第二连接板52分别焊接在斜撑转角53的两端，第一连接板51的尺寸可略大于斜撑转角53的一端的斜面结构尺寸，第二连接板52的尺寸可与斜撑转角53另一端的平面结构尺寸一致，作为端部封板使用，便于端部的可靠连接。
57.请参见附图8，所述的第一连接板51上形成有若干个第四连接孔54，使第一连接板51能连接连接件经第四连接孔54固定安装在围檩结构上，可通过螺栓螺母连接第一连接板51和围檩结构，装配、拆卸方便快捷，施工简单。
58.请参见附图5和附图9，所述的型钢内支撑4为h型钢，且型钢内支撑4的两端分别连接有第三封板41，第三封板41上形成有若干个第五连接孔42；第二连接板52上形成有若干个第六连接孔55，使第二连接板52能通过连接件经第五连接孔42和第六连接孔55与第三封板41固定连接，从而使型钢内支撑4通过第二连接板52与转角连接件5同轴拼接。
59.通过螺栓螺母经第五连接孔42和第六连接孔55连接固定第三封板41和第二连接板52，从而实现型钢内支撑4与转角连接件5的装配，拆装方便、快捷。
60.请参见附图1至附图11，本实用新型的施工方法是：
61.以某工程的铁路桥梁基坑为例，基坑深度为5m，承台尺寸线10.4m
×
5m，基坑尺寸为8m
×
12.6m，围护墙7采用排桩支护，拉森iv型钢板桩，插打深度为15m。由于周边广泛分布淤泥质土，内支撑体系的型钢围檩标准段1采用规格为400
×
400
×
13
×
21mm以及600
×
400
×
13
×
21mm的h型钢，型钢内支撑4采用规格为400
×
400
×
13
×
21mm的h型钢。
62.根据实际施工尺寸，采用长度为6m的型钢围檩标准段1四根、长度为4m的型钢围檩标准段1四根、长度为50cm的型钢围檩调节段2两根、长度为3m的型钢内支撑4四根、转角连接件5八个。运输至现场进行装配施工，具体施工方法是：
63.将支托板6焊接固定在围护墙7的内壁上，支托板6的焊接数量和布置间距可根据实际支撑需求调整，支托板6的焊接高度为围檩结构的安装高度。在支托板6上搭设型钢围檩标准段1并通过螺栓固定，将八根型钢围檩标准段1和两根型钢围檩调节段2搭接成围檩结构，相邻两根型钢围檩标准段1之间通过搭接板3经螺栓拼接固定，型钢围檩调节段2与型钢围檩标准段1之间通过搭接板3经螺栓拼接固定，转角处的两根钢围檩标准段1之间也可通过两块搭接板3经螺栓搭接固定。
64.将第一连接板51和第二连接板52分别焊接在斜撑转角53的斜面结构和平面结构上，形成转角连接件5。在围檩结构的四个转角两侧，通过螺栓螺母经第四连接孔54对称安装八块第一连接板51，将四根型钢内支撑4的两端分别通过第三封板41经第六连接孔55和第五连接孔42与第二连接板52固定连接并通过螺栓螺母锁紧，形成型钢内支撑体系，对基坑形成防护。
65.继续开挖基坑至设计标高后，由于型钢内支撑体系大多采用螺接的方式装配，可将型钢内支撑体系进行拆卸后转运。
66.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围，因此，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。