基坑防护用建筑预应力支撑结构的制作方法

本发明属于基坑支撑，尤其涉及一种基坑防护用建筑预应力支撑结构。

背景技术：

1、基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖前应根据地质水文资料，结合现场附近建筑物情况，决定开挖方案，并作好防水排水工作。开挖不深者可用放边坡的办法，使土坡稳定，其坡度大小按有关施工规定确定。开挖较深及邻近有建筑物者，可用基坑壁支护方法，喷射混凝土护壁方法，大型基坑甚至采用地下连续墙和柱列式钻孔灌注桩连锁等方法，防护外侧土层坍入；在附近建筑无影响者，可用井点法降低地下水位，采用放坡明挖；在寒冷地区可采用天然冷气冻结法开挖等等。

2、现有技术中公开了部分基坑支撑技术领域的发明专利，其中中国专利cn104652495b公开了基坑内支撑立柱与底板节点防水施工工艺，包括在地下室结构施工前，采用内支撑的方法以便临时围护基坑的安全稳定性，在地下室底板施工时，在基坑内支撑立柱周边≥500mm范围内预留施工洞口；在地下室主体结构完成后，拆除混凝土立柱直至支撑立柱顶部低于地下室底板底面；在底板下平面与留下的支撑立柱上端之间回填碎石，再在回填的碎石上填铺细石混凝土垫层；在细石混凝土垫层内竖向插置镀锌钢管，在镀锌钢管的上端连接抽水泵，在镀锌钢管的中部焊接有止水环；在细石混凝土垫层上方涂抹水泥基渗透结晶型防水涂料；在水泥基渗透结晶型防水涂料上采用dal双面自粘防水卷材进行dal湿铺，该dal双面自粘防水卷材与原先湿铺在施工洞口周边的底板上的dal双面自粘防水卷材相互搭接，并在搭接处用单组份聚氨脂建筑密封胶密封；用强度及抗渗等级比底板高一级的无收缩混凝土补浇，混凝土内掺速凝剂；混凝土养护至强度达到80%后，再用堵头将镀锌钢管封堵，地下室底板上施工素混凝土后浇层将镀锌钢管完全覆盖，该技术方案采用内支撑的方法以便临时围护基坑的安全稳定性，而此立柱支撑会影响地下室结构施工，往往在地下室底板施工时，在基坑内支撑柱周边≥500mm范围内预留施工洞口。本发明利用双面自粘防水卷材进行dal湿铺法卷材进行搭接式防水系统作业，解决带水环境下的防水施工；利用水泥基渗透结晶型防水材料的渗透性，解决混凝土内自封闭防水性；利用止水钢板的止水性，有效保证了防水施工质量；利用预埋的镀锌钢管，外接抽水泵，减少水压力对浇筑混凝土的影响。

3、基坑防护用建筑预应力支撑防水是基坑用建筑支撑的最重要的环节，采用止水带能够提高防水效果，并具有耐磨性、耐老化和抗撕裂性、适应变形能力强，一般由于橡胶的撕裂强度比拉伸强度低3-6倍，橡胶止水带一旦被刺破或撕裂时，不需很大外力就会扩大，然后，由于受浇筑方法以及浇捣压力作用，混凝土浇筑面的收缩率不完全相同，将会影响混凝土面与遇水膨胀橡胶止水带之间的吻合度，容易发生脱落，还有，遇水膨胀橡胶止水带发生膨胀后，缺少缓冲空间，致使支撑连接结构容易遭到破坏。

4、基于此，本发明设计了一种基坑防护用建筑预应力支撑结构，以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决由于受浇筑方法以及浇捣压力作用，混凝土浇筑面的收缩率不完全相同，将会影响混凝土面与遇水膨胀橡胶止水带之间的吻合度，容易发生脱落，还有，遇水膨胀橡胶止水带发生膨胀后，缺少缓冲空间，致使支撑连接结构容易遭到破坏的问题，而提出的一种基坑防护用建筑预应力支撑结构。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

3、一种基坑防护用建筑预应力支撑结构，包括：

4、基础机构、外防护机构、遇水膨胀橡胶止水带和预应力支撑机构，所述膨胀橡胶止水带设置在所述外防护机构的内侧，所述基础机构包括混凝土浇注体，所述混凝土浇注体设置在所述外防护机构的两侧，所述预应力支撑机构设置在所述遇水膨胀橡胶止水带的内侧，用于在混凝土浇注体浇筑前提供预应力，保证结构强度，在浇筑完成后，混凝土浇注体向内挤压外防护机构，由于通过预应力支撑机构已经向两侧施加过预应力，预应力与挤压力抵消，增加结构的强度同时，减少外防护机构的形变。

5、优选地，所述遇水膨胀橡胶止水带包括：支撑腔；

6、所述预应力支撑机构包括：通气道、顶板、活塞体、推杆和活塞板；

7、所述支撑腔中空设置在所述膨胀橡胶止水带的中间位置，所述支撑腔的内侧两侧设有顶板，所述通气道从所述遇水膨胀橡胶止水带的上侧贯穿至所述支撑腔，一侧所述顶板固定连接有所述活塞体，所述活塞体与所述通气道连通，所述活塞体内滑动连接有所述活塞板，所述活塞板的外侧固定连接有所述推杆，所述推杆与另一侧的所述顶板固定连接。

8、优选地，所述预应力支撑机构还包括单向阀，所述单向阀设置在所述通气道的上侧。

9、优选地，所述预应力支撑机构还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述活塞体内部；通过单向阀向通气道内注入气体，产生气压，通过压力传感器得到活塞体内的大气压强，可以计算出施加的预应力，预应力的大小根据混凝土浇注体的情况而施加，通过推杆和顶板挤压支撑腔向外防护机构施加预应力，浇筑后，预应力与挤压力抵消，增加结构的强度同时，减少外防护机构的形变。

10、一种基坑防护用建筑预应力支撑结构，包括：

11、基础机构和基坑支座，所述基坑支座与所述挤出机构之间预留有横缝，所述横缝内嵌入式设置有遇水膨胀橡胶止水带所述遇水膨胀橡胶止水带与基础机构之间设置有外防护机构，并且外防护机构内置有调控组件，并且遇水膨胀橡胶止水带的顶部和底部分别设置有上层防水组件和压力平衡组件；

12、外防护机构，所述外防护机构包括外置囊体，用于平衡遇水膨胀橡胶止水带并增强其表面韧性，所述外置囊体嵌入式连接在连接体背离混凝土浇注体的一面上；

13、调控组件，所述调控组件包括内置囊体，所述内置囊体嵌入式连接在外置囊体的内部，并且外置囊体与内置囊体之间还填充有非牛顿流体。

14、作为上述技术方案的进一步描述：

15、所述基础机构包括基坑基体，所述基坑基体对应横缝内壁的位置处浇筑有混凝土浇注体，所述混凝土浇注体内还浇筑有钢筋，所述钢筋的端部固定焊接有对接内套。

16、作为上述技术方案的进一步描述：

17、所述对接内套的表面卡接有卡型套，所述卡型套内套接有定位珠，并且卡型套内部对应定位珠的位置处还设置有第一支撑弹簧，所述第一支撑弹簧的一端固定连接在卡型套的内侧端面上，所述第一支撑弹簧的另一端与定位珠相近的一面固定连接。

18、作为上述技术方案的进一步描述：

19、所述外防护机构还包括连接体，所述连接体靠近混凝土浇注体的一面上卡接有对接外套，所述对接外套套接在对接内套的表面，所述对接外套的内侧壁上开设有连锁槽，并且定位珠位于连锁槽内。

20、作为上述技术方案的进一步描述：

21、所述内置囊体与外置囊体之间还固定连接有密封外环，用于稳固内置囊体以及对非牛顿流体起密封作用。

22、作为上述技术方案的进一步描述：

23、所述调控组件还包括单向截流座，所述单向截流座的边沿处通过弹簧合页与内置囊体的内侧壁铰接，所述单向截流座的顶部设置有锥形体。

24、作为上述技术方案的进一步描述：

25、所述锥形体的顶部固定连接在气塞的底部，所述气塞的表面套接有刚性连接套，所述刚性连接套的底部固定连接在外置囊体的顶部，所述刚性连接套的内侧壁上固定连接有支撑环座，所述支撑环座的顶部通过第二支撑弹簧与单向截流座的底部固定连接，并且刚性连接套内侧壁上对应单向截流座的位置处还开设有引流口。

26、作为上述技术方案的进一步描述：

27、所述基础机构还包括预留填充槽，所述预留填充槽设置在混凝土浇注体的顶部，所述上层防水组件包括上层封板，所述上层封板可拆卸连接在预留填充槽内，并且上层封板与混凝土浇注体之间还喷涂有聚氨酯防水涂层。

28、作为上述技术方案的进一步描述：

29、所述压力平衡组件包括伸缩式支座，所述伸缩式支座位于横缝内其端部还与混凝土浇注体相近的一面固定连接，所述伸缩式支座的顶部固定连接有压力平衡装置。

30、作为上述技术方案的进一步描述：

31、所述压力平衡装置的顶部的前侧端面与压力平衡管的一端相连通，所述压力平衡管的另一端卡接在分流体的前侧端面上，所述分流体固定连接在外置囊体的底部，并且外置囊体的底部还通过单向支管与分流体的顶部相连通。

32、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

33、1、本发明中，通过设置的外防护机构、调控组件、遇水膨胀橡胶止水带以及压力平衡组件等结构的互相配合下，利用混凝土浇注体与钢筋的支撑力，有效增强了连接体的外挂能力，即载荷能力得到了质的提升，在进行浇筑时，能够避免浇捣压力对遇水膨胀橡胶止水带造成破坏，且还能够防止遇水膨胀橡胶止水带被尖锐石子、钢筋等硬物刺破，有效保证了遇水膨胀橡胶止水带的止水效果，适应变形能力强、安装简便与混凝土浇注体结合牢固，有效避免遇水膨胀橡胶止水带发生脱落。

34、2、本发明中，通过设置的基础机构和外防护机构，连接体上的对接外套对应混凝土浇注体内置钢筋排列设置，在进行连接体与混凝土浇注体之间的组合安装时，先将连接体贴附在横缝内壁上，接着，用力按压对接外套，由于定位珠在静止状态下，始终会受到来至于第一支撑弹簧的弹性支撑力，因而在当其受到压力的作用时，将会缓慢没入卡型套内，直至定位珠移动至对应连锁槽的位置处，在第一支撑弹簧复位弹力的顶持下，定位珠进入到连接槽内，进而便实现了连接体与混凝土浇注体之间的快速组装，利用混凝土浇注体与钢筋的支撑力，有效增强了连接体的外挂能力，即载荷能力得到了质的提升。

35、3、本发明中，通过设置外防护机构、调控组件和遇水膨胀橡胶止水带，在完成连接体与钢筋之间的组合安装后，接着，将遇水膨胀橡胶止水带投放到两个连接体之间的夹层内，随后进行混凝土的浇筑工作，由于在遇水膨胀橡胶止水带与混凝土浇注体之间设置有连接体以及连接体上的外置囊体，外置囊体以及连接体均具有良好的抗撕裂强度，且所填充的非牛顿流体在受到较为快速且强烈的冲击时，因表面硬度将会增强数倍，因而在进行浇筑时，能够避免浇捣压力对遇水膨胀橡胶止水带造成破坏，且还能够防止遇水膨胀橡胶止水带被尖锐石子、钢筋等硬物刺破，有效保证了遇水膨胀橡胶止水带的止水效果，在混凝土浇注体浇筑完成且凝固后，由于混凝土浇注体在凝固后会发生收缩，受浇筑方法以及浇捣压力的作用，每个部位的收缩率存在一定的差异，根据混凝土浇注体凝固后的收缩情况，对收缩率较高位置处对应的外置囊体进行充压，将压力导入管对应气塞插入刚性连接套内，由于气塞在向下移动的过程中，会通过锥形体施压于单向截流座上，开启单向截流座，因而在当引流口的端口位于气塞的上方时，便能够通过压力导入管将高压气注入到内置囊体的内部，增加该内置气囊的膨胀度，适应变形能力强、安装简便与混凝土浇注体结合牢固，有效避免遇水膨胀橡胶止水带发生脱落。

36、4、本发明中，通过设计的上层防水组件，上层封板能够防止外界的水接触到横缝表面，使其表面发生软化的情况，且聚氨酯防水涂层还能够起到防水的作用，从而达到了防水的目的。

37、5、本发明中，通过设计的压力平衡组件，伸缩式支座具有一定的伸缩能力，在当横缝发生收缩时，不会影响横缝的自然伸缩行为，当遇水膨胀橡胶止水带吸水膨胀时，其将会施压于压力平衡装置上，随着压力平衡装置内置活塞下移，其将会通过压力平衡管、分流体以及单向支管抽取内置囊体内部的气体，当遇水膨胀橡胶止水带失水时，其将会拉动压力平衡装置内置活塞上移，便会将压力平衡装置内的气压分流至各个内置囊体内，进而能够随着吸水膨胀止水带的膨胀度，自行改变内置囊体的膨胀率，进而能够在保证遇水膨胀橡胶止水带良好膨胀率的基础上，始终保证遇水膨胀橡胶止水带与连接体以及外置囊体之间的稳定性，有效保证了遇水膨胀橡胶止水带的稳定性与牢固度，且还能够根据单支外置囊体与遇水膨胀橡胶止水带的契合度，单独向对应的外置囊体内补充气体或泄去外置囊体内的部分气体，进行升压或降压，方便控制外防护机构与遇水膨胀橡胶止水带之间的压力强度，防止遇水膨胀橡胶止水带在遇水膨胀时，局部所受阻应力过大而发生破损。

38、5、通过推杆和顶板挤压支撑腔向外防护机构施加预应力，浇筑后，预应力与挤压力抵消，增加结构的强度同时，减少外防护机构的形变