[发明专利]能够预加应力的基坑斜桩支撑结构

说明书

本发明公开了一种能够预加应力的基坑斜桩支撑结构，旨在提供一种不仅能够在基坑开挖前施工，以优化基坑开挖施工步骤，而且能够对基坑斜支撑施加预应力，以更好的控制基坑开挖过程中发生的基坑变形的问题的能够预加应力的基坑斜桩支撑结构。它包括基坑围护桩，基坑围护桩上端设有压顶梁；支撑斜桩，支撑斜桩包括呈倾斜分布的水泥土搅拌桩和呈倾斜分布的型钢斜桩，水泥土搅拌桩分布在基坑围护桩的内侧的基坑土层中，型钢斜桩插设在水泥土搅拌桩内，型钢斜桩的上端靠近基坑围护桩上端的压顶梁，型钢斜桩的下端往基坑内侧倾斜；预加应力装置，预加应力装置位于型钢斜桩的上端与压顶梁之间，用于在压顶梁与型钢斜桩之间施加预应力。

技术领域

本发明涉及基坑支撑领域，具体涉及一种能够预加应力的基坑斜桩支撑结构。

背景技术

目前的基坑支撑一般采用水平支撑梁来支撑，具体的，水平支撑梁对撑在基坑相对两侧的压顶梁之间，以此形成对基坑的支撑，保证基坑支撑系统的支撑强度。采用水平支撑梁进行支撑，对于大面积基坑来说，水平支撑梁的长度长，一方面使得水平支撑梁的造价高，另一方面，水平支撑梁横跨基坑，且需要在水平支撑梁的下方设置若干用于支撑水平支撑梁的立柱，其占用空间大，不利于挖土和基坑主体结构作业。

为了解决基坑支撑系统采用水平支撑梁进行支撑存在的上述不足，目前一些基坑会采用斜支撑，斜支撑虽然可以有效解决水平支撑存在的占用空间大，不利于挖土和基坑主体结构作业的问题；但目前的斜支撑不能够在基坑开挖前施工，其需要先挖掉基坑中部的土，并且基坑边要预留大面积的反压土抵挡土压力，然后浇筑基坑中大底板；接着，在基坑中大底板浇筑外侧后，才能够架设斜支撑，然后才能够将斜支撑下方的基坑边的预留土挖除。如此，在基坑挖土作业进行到一定过程中，需要停止挖土作业，再次进行斜支撑的施工架设，然后再次进行挖土作业，这个过程中需要涉及到各种施工设备的调度以及不同操作工人的安排，会延长施工周期；而且在基坑挖土作业过程中，要注意基坑边要预留的土层，一旦基坑边要预留的土层被挖掘过多，则可能导致基坑围护桩在外围土压力的作用下，出现弯曲、裂痕，甚至断裂的问题。

另一方面，目前的斜支撑一般采用钢制支撑桩，且目前的斜支撑无法施加预应力，在开挖基坑边预留的反压土的过程中，随着土压力的增大，钢制支撑桩会产生轴向收缩，不利于控制基坑变形。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种不仅能够在基坑开挖前施工，以优化基坑开挖施工步骤，而且能够对基坑斜支撑施加预应力，以更好的控制基坑开挖过程中发生的基坑变形的问题的能够预加应力的基坑斜桩支撑结构。

本发明的技术方案是：

一种能够预加应力的基坑斜桩支撑结构，包括：

基坑围护桩，基坑围护桩上端设有压顶梁；

支撑斜桩，支撑斜桩包括呈倾斜分布的水泥土搅拌桩和呈倾斜分布的型钢斜桩，所述水泥土搅拌桩分布在基坑围护桩的内侧的基坑土层中，所述型钢斜桩插设在水泥土搅拌桩内，型钢斜桩的上端靠近基坑围护桩上端的压顶梁，型钢斜桩的下端往基坑内侧倾斜；

预加应力装置，预加应力装置包括千斤顶，预加应力装置位于型钢斜桩的上端与压顶梁之间，千斤顶伸缩方向与型钢斜桩的长度方向相平行，用于在压顶梁与型钢斜桩之间施加预应力。

本方案中的基坑围护桩、压顶梁、水泥土搅拌桩、插设在水泥土搅拌桩内型钢斜桩均可以在基坑开挖前施工，具体的，在基坑围护桩和压顶梁施工完成后，可以通过水泥土搅拌桩机直接在基坑围护桩的内侧的基坑土层中施工水泥土搅拌桩；接着，在水泥土搅拌桩固化之前，将型钢斜桩插设在水泥土搅拌桩内；然后待水泥土搅拌桩固化之后，在型钢斜桩的上端与压顶梁之间放置预加应力装置，通过千斤顶在压顶梁与型钢斜桩之间施加预应力；从而实现在基坑开挖前完成本方案的基坑斜桩支撑结构的施工，此后，可以在保证基坑支撑稳定的情况下，一次性完成基坑挖土作业，以优化基坑开挖施工步骤；而且通过千斤顶在压顶梁与型钢斜桩之间施加预应力后，型钢斜桩可以提前收缩变形，如此，在土方开挖过程中，随土压力的增大，桩体不会再发生收缩变形或有效减小桩体发生的收缩变形，因而可以更好的控制基坑开挖过程中发生的基坑变形的问题。