一种可施加预应力的换撑构件及其支撑方法与流程

本发明涉及基坑施工领域，具体涉及一种可施加预应力的换撑构件及其支撑方法。

背景技术：

1、目前基坑开挖过程中的基坑围护支撑体系已经比较完善，一般包括基坑围护墙、围檩梁及位于围檩梁内侧的水平支撑，其往往能够有效的控制基坑的形变；但在基坑内的支撑拆除的过程中，通常会造成基坑一定量的形变，对基坑工程周边环境产生影响；尤其是在城市核心区域内，由于市政管网密布，管线、地铁隧道以及文物保护建筑与既有老旧建筑对变形非常敏感，因而基坑支撑拆除阶段的变形控制对基坑工程周边环境的同样不容忽视。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了提供一种能够在基坑支撑拆除的过程中，对基坑围护墙施加预应力，以减小因基坑支撑拆除而发生的基坑形变的可施加预应力的换撑构件及其支撑方法。

2、本发明的技术方案是：

3、一种可施加预应力的换撑构件，包括：

4、反力构件, 反力构件固定在基坑底板上，且反力构件靠近基坑围护墙；

5、轴力施加构件，轴力施加构件位于基坑围护墙与反力构件之间，轴力施加构件在基坑的水平支撑拆除的过程中，用于对基坑围护墙施加预应力。如此，可以在基坑的水平支撑拆除之前，通过轴力施加构件对基坑围护墙施加预应力，使基坑中的水平支撑承受的土压力转移到可施加预应力的换撑构件上，通过可施加预应力的换撑构件来支撑基坑，从而有效的以减小因基坑支撑拆除而发生的基坑形变。

6、作为优选，基坑底板内预埋设有若干预埋钢筋，所述反力构件固定在预埋钢筋上。如此，有利于反力构件安装。

7、作为优选，预埋钢筋的上端设有预埋螺纹套，所述反力构件通过螺栓锁紧固定在预埋螺纹套上。如此，可以方便安装与拆卸反力构件，便于换撑构件实际安装施工以及后续的拆卸施工。

8、作为优选，还包括撑开组件，撑开组件位于基坑围护墙与反力构件之间，撑开组件包括两根能够相互撑开的横梁，其中一根横梁与反力构件相连接，另一根横梁与基坑围护墙连接，所述轴力施加构件位于两根横梁之间。如此，通过两根能够相互撑开的横梁来传递轴力施加构件施加的预压力，有利于预压力的稳定传递。

9、作为优选，撑开组件还包括位于两根横梁之间支撑块，支撑块与横梁通过螺栓连接。在轴力施加构件施加预压力之前，先松开螺栓，使两根横梁能够相互撑开，不影响轴力施加构件施加预压力；在轴力施加构件施加预压力后，可以通过在横梁与支撑块之间插设插片，传递轴力施加构件施加的预压力。

10、作为优选，另一根横梁与基坑围护墙之间设有连接梁，连接梁连接另一根横梁与基坑围护墙。如此，可以通过更换连接梁的长度，来适应基坑的实际位置，便于实际施工。

11、作为优选，反力构件包括固定在基坑底板上的底部钢梁、与底部钢梁连接的竖向钢梁及连接底部钢梁与竖向钢梁的加强钢梁，底部钢梁、竖向钢梁与加强钢梁呈三角形分布。如此，保证反力构件的稳定性，使反力构件受到的力可以稳定的传递到基坑底板。

12、一种可施加预应力的换撑构件的支撑方法，包括以下步骤，

13、在基坑的水平支撑拆除之前，通过轴力施加构件对基坑围护墙施加预应力，使基坑中的水平支撑承受的土压力转移到可施加预应力的换撑构件上，通过可施加预应力的换撑构件来支撑基坑；

14、接着，拆除基坑内的水平支撑，在这个过程中，通过监测基坑内壁的形变，来调节轴力施加构件对基坑围护墙施加预应力值，

15、当监测到基坑内壁往内的变形位移超过设定值时，则增大轴力施加构件对基坑围护墙施加的预应力值，将基坑围护墙往外推，直至基坑围护墙复位；

16、当监测到基坑内壁往外的变形位移超过设定值时，则减小轴力施加构件对基坑围护墙施加的预应力值，使基坑围护墙在外侧土压力的作用下往内移，直至基坑围护墙复位。如此，可以在基坑支撑拆除的全过程中，对基坑的变形进行全过程控制，进一步有效的控制基坑支撑拆除阶段的形变，有效的以减小因基坑支撑拆除而发生的基坑形变。

17、作为优选，在拆除基坑内的水平支撑的过程中，通过测斜法来监测基坑内壁的形变，测斜法包括以下步骤，

18、在基坑外侧并靠近基坑的土层内安装竖直分布的测斜管；

19、接着，每隔设定时间通过测斜仪来监测测斜管的变形，来判断监测基坑内壁的形变。如此，可以准确的判断监测基坑内壁的形变，以此实现对基坑的变形进行全过程控制。

20、一种可施加预应力的换撑构件的支撑方法，包括以下步骤，

21、在基坑的水平支撑拆除之前，通过轴力施加构件对基坑围护墙施加预应力，使基坑中的水平支撑承受的土压力转移到可施加预应力的换撑构件上，通过可施加预应力的换撑构件来支撑基坑；

22、安装形变监测装置，形变监测装置包括伸缩杆、设置在伸缩杆上的感应件、传感器支架及设置在传感器支架上的内外两个监测传感器，伸缩杆的一端固定在反力构件上，伸缩杆的另一端固定在基坑围护墙的内壁上或者抵在基坑围护墙的内壁上，所述传感器支架固定在反力构件上，内外两个监测传感器沿伸缩杆的伸缩方向分布，内监测传感器靠近基坑围护墙，感应件位于内外两个监测传感器之间；

23、接着，拆除基坑内的水平支撑，在这个过程中，通过形变监测装置实时监测基坑内壁的形变，当内监测传感器感应到感应件时，则增大轴力施加构件对基坑围护墙施加的预应力值，将基坑围护墙往外推，直至基坑围护墙复位；

24、当外监测传感器感应到感应件时，则减小轴力施加构件对基坑围护墙施加的预应力值，使基坑围护墙在外侧土压力的作用下往内移，直至基坑围护墙复位。如此，可以通过形变监测装置实时监测基坑内壁的形变，从而及时的控制基坑支撑拆除阶段的形变，并在基坑支撑拆除的全过程中，对基坑的变形进行全过程控制，进一步有效的控制基坑支撑拆除阶段的形变，有效的以减小因基坑支撑拆除而发生的基坑形变。

25、本发明的有益效果是：能够在基坑支撑拆除的过程中，对基坑围护墙施加预应力，以减小因基坑支撑拆除而发生的基坑形变。

技术特征：

1.一种可施加预应力的换撑构件，其特征是，包括：

2.根据权利要求1所述的一种可施加预应力的换撑构件，其特征是，所述基坑底板内预埋设有若干预埋钢筋，所述反力构件固定在预埋钢筋上。

3.根据权利要求2所述的一种可施加预应力的换撑构件，其特征是，所述预埋钢筋的上端设有预埋螺纹套，所述反力构件通过螺栓锁紧固定在预埋螺纹套上。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种可施加预应力的换撑构件，其特征是，还包括撑开组件，撑开组件位于基坑围护墙与反力构件之间，撑开组件包括两根能够相互撑开的横梁，其中一根横梁与反力构件相连接，另一根横梁与基坑围护墙连接，所述轴力施加构件位于两根横梁之间。

5.根据权利要求4所述的一种可施加预应力的换撑构件，其特征是，所述撑开组件还包括位于两根横梁之间支撑块，支撑块与横梁通过螺栓连接。

6.根据权利要求4所述的一种可施加预应力的换撑构件，其特征是，另一根横梁与基坑围护墙之间设有连接梁，连接梁连接另一根横梁与基坑围护墙。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种可施加预应力的换撑构件，其特征是，所述反力构件包括固定在基坑底板上的底部钢梁、与底部钢梁连接的竖向钢梁及连接底部钢梁与竖向钢梁的加强钢梁，底部钢梁、竖向钢梁与加强钢梁呈三角形分布。

8.一种权利要求1-7中任意一项所述的可施加预应力的换撑构件的支撑方法，其特征是，包括以下步骤，

9.根据权利要求8所述的可施加预应力的换撑构件的支撑方法，其特征是，在拆除基坑内的水平支撑的过程中，通过测斜法来监测基坑内壁的形变，测斜法包括以下步骤，

10.一种权利要求1-7中任意一项所述的可施加预应力的换撑构件的支撑方法，其特征是，包括以下步骤，

技术总结
本发明公开了一种可施加预应力的换撑构件及其支撑方法，旨在提供一种能够在基坑支撑拆除的过程中，对基坑围护墙施加预应力，以减小因基坑支撑拆除而发生的基坑形变的可施加预应力的换撑构件及其支撑方法。一种可施加预应力的换撑构件，包括：反力构件,反力构件固定在基坑底板上，且反力构件靠近基坑围护墙；轴力施加构件，轴力施加构件位于基坑围护墙与反力构件之间，轴力施加构件在基坑的水平支撑拆除的过程中，用于对基坑围护墙施加预应力。

技术研发人员：胡琦,黄天明,徐晓兵,黄星迪,朱海娣
受保护的技术使用者：东通岩土科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13