一种可主动控制变形的型钢混凝土组合支撑系统技术方案

本发明专利技术提供一种可主动控制变形的型钢混凝土组合支撑系统，通过采用控制系统、用于实时测量基坑围护结构水平变形的传感器、型钢混凝土组合支撑、若干钢立柱以及轴力补偿装置，型钢混凝土组合支撑包括一混凝土支撑段和两预制型钢段，混凝土支撑段的两端分别通过插销式刚性连接件与预制型钢段的一端连接，预制型钢段的另一端与围护结构之间设置轴力补偿装置，控制系统根据传感器监测到的围护结构的变形情况通过控制对应的轴力补偿装置主动控制围护结构的变形，实现对基坑变形的实时、主动控制，解决了传统混凝土支撑费工费时，围护结构无支撑约束变形时间长，无法进行主动控制等问题，还解决了传统钢支撑体系存在支撑刚度小，挖土效率低等问题。挖土效率低等问题。挖土效率低等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种可主动控制变形的型钢混凝土组合支撑系统


[0001]本专利技术属于岩土工程领域，主要为基坑开挖过程中的一种支护结构，具体涉及一种可主动控制变形的型钢混凝土组合支撑系统。

技术介绍

[0002]基坑工程时空效应理论是指在基坑施工中科学利用土地自身的控制地层位移的潜力，以解决软土深基坑稳定和变形问题的一整套设计、计算方法和施工工艺。基坑工程时空效应理论及施工工艺能有效地控制基坑变形，保护周围建筑物、地下管线、邻近隧道等的安全，尤其是在软土深大基坑施工中发挥了重要的作用。
[0003]应用基坑工程时空效应理论，基坑施工一般按分层、分步、对称、平衡的原则开挖与支撑，最主要的施工参数包括分层开挖的层数、每层开挖深度，以及每层开挖中基坑挡墙被动区土体幵挖后、挡墙未支撑前的暴露时间和暴露的宽度及高度。其中，挡墙未支撑前的暴露时间和暴露的宽度及高度对基坑变形起到关键性作用。因此，如何选择合理的支撑结构，科学的施工工艺，有效的监控手段，充分应用基坑工程时空效应，缩短挡墙未支撑前的暴露时间和暴露的宽度及高度是基坑工程主要解决的问题。
[0004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可主动控制变形的型钢混凝土组合支撑系统，其特征在于，包括控制系统、用于实时测量基坑围护结构水平变形的传感器、型钢混凝土组合支撑、若干钢立柱以及轴力补偿装置，所述轴力补偿装置以及传感器分别与所述控制系统连接，所述型钢混凝土组合支撑包括一混凝土支撑段和两预制型钢段，所述混凝土支撑段的两端分别通过插销式刚性连接件与预制型钢段的一端连接，所述预制型钢段的另一端与围护结构之间设置轴力补偿装置，所述若干钢立柱间隔设置于型钢混凝土组合支撑上，所述混凝土支撑段浇筑于对应钢立柱的外侧，预制型钢段上开设供对应钢立柱穿越的通孔，预制型钢段与对应的钢立柱之间固定连接，所述控制系统根据传感器监测到的围护结构的变形情况通过控制对应的轴力补偿装置主动控制围护结构的变形。2.如权利要求1所述的可主动控制变形的型钢混凝土组合支撑系统，其特征在于，所述预制型钢段包括主干段以及三个端头段，所述主干段的一端呈长条状并与混凝土支撑段的一端同轴连接，所述主干段的另一端具有三个分支段，分别为一中间段和两斜向段，位于中间的中间段与所述混凝土支撑段同轴设置，两斜向段对称设置于中间段的中心轴的两侧，三个分支段的外侧端分别与对应的端头段的一端同轴连接，端头段的另一端与围护结构之间分别设置对应的轴力补偿装置。3.如权利要求1所述的可主动控制变形的型钢混凝土组合支撑系统，其特征在于，所述轴力补偿装置包括支座箱、若干限位套筒、若干限位杆、第一连接垫板、第二连接垫板以及液压千斤顶，所述第一连接垫板与第二连接垫板均竖向设置，所述第一连接垫板与围护结构或者围护结构内侧的围檩固定连接，所述第二连接垫板与预制型钢段固定连接，所述限位杆的一端固定连接与第一连接垫板上，所述限位杆水平设置，所述支座箱内部固定设有供对应的限位杆伸入的限位套筒，所述液压千斤顶设置于支座箱的内部，所述若干限位套筒均匀绕设于液压千斤顶的四周，所述支座箱上面对预制型钢段的一侧设置竖向端板，所述液压千斤顶的底座垂直安装于所述竖向端板上，所述液压千斤顶的伸缩端抵在第一连接垫板上。4.如权利要求1所述的可主动控制变形的型钢混凝土组合支撑系统，其特征在于，所述围护结构的内侧设置围檩，且所述围檩对应预制型钢段处的下方设置围檩托板，围檩以及围檩托板的外侧面分别与围护结构固定连接，所述围檩上远离围护结构的一侧对应预制型钢段处设置凹槽，所述凹槽面向对应的预制型钢段侧开口且向上开口，凹槽的底面上铺设一滑移层，预制型钢段的一端伸入凹槽内并位于滑移层上，所述滑移层上靠围檩处设置一水平搁板，所述搁板的一端与围檩固定连接，所述轴力补偿装置设置于搁板上，所述轴力补偿装置包括支座箱以及液压千斤顶，液压千斤顶设置于支座箱内，在支座箱两侧对称设置用于保证液压千斤顶中心轴与预制型钢段中心轴同轴的支座限位块，在搁板上设置一后靠钢板，所述后靠钢板竖向贴合设置于围檩上远离围护结构的一侧。5.如权利要求4所述的可主动控制变形的型钢混凝土组合支撑系统，其特征在于，所述支座箱包括底板、两侧板、支座钢板、以及盖板，所述两侧板的底部分别设置于所述底板的左右两侧，所述支座钢板设置于所述底板上，所述液压千斤顶设置于所述支座钢板上，所述支座钢板的上部设有一弧形槽，所述弧形槽与所述液压千斤顶的外轮廓相匹配的，所述盖板可拆卸式设置于两侧板的上部。6.如权利要求1所述的可主动控制变形的型钢混凝土组合支撑系统，其特征在于，所述
预制型钢段靠近混凝土支撑段的端部以及所述混凝土支撑段的两端分别设置有端面钢板，所述插销式刚性连接件包括插销轴以及卡簧，所述插销轴设置于预制型钢段的端面钢板上，所述卡簧设置于混凝土支撑段的端面钢板上。7.如权利要求1所述的可主动控制变形的型钢混凝土组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾亚杰，徐磊，汪源，王少纯，张忆州，郭健，赵高文，张浩，
申请(专利权)人：上海建工一建集团有限公司，
类型：发明
国别省市：