本發(fā)明涉及建筑支護技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及用于地鐵車站基坑端部的支撐系統(tǒng)及支撐方法。

背景技術(shù)：

目前在城市軌道交通工程中，明挖順作法(或半蓋挖順作法)車站基坑廣泛使用支護樁(連續(xù)墻)+內(nèi)支撐的支護型式。地鐵車站基坑一般為狹長形，中部標(biāo)準(zhǔn)段一般采用直支撐對撐支護，兩端端部盾構(gòu)井范圍一般采用斜撐支護。目前，端部斜撐的設(shè)置主要有兩種方式，一種是采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土腰梁+鋼筋混凝土斜支撐組合，第二種是采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土腰梁+鋼管斜支撐組合。以上兩種支撐方法的共同特點是均具備較好的整體性和較大的支護剛度，利于基坑的穩(wěn)定及控制基坑開挖過程中產(chǎn)生的變形，保護基坑周邊建構(gòu)筑物等，但同時也存在非常突出的弊端，主要如下：

(1)采用了鋼筋混凝土支撐結(jié)構(gòu)，腰梁及內(nèi)支撐屬臨時結(jié)構(gòu)，采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)不經(jīng)濟。

(2)模筑鋼筋混凝土腰梁或支撐之前需施作地模，且需安裝鋼筋和立側(cè)模，施工相對繁瑣。

(3)模筑鋼筋混凝土腰梁或支撐工期較長，且需養(yǎng)護達(dá)到設(shè)計強度后方可進一步開挖基坑；而后期拆除腰梁及支撐也很繁瑣和花費時日，往往制約整體工程的進展。這在地鐵建設(shè)中體現(xiàn)的尤為明顯：在整個地鐵線路的建設(shè)中，盾構(gòu)區(qū)間的施工往往對整個建設(shè)工期起控制作用，而盾構(gòu)的始發(fā)和接收施工一般選擇在車站端部進行，因此車站端部的施工往往成為了工期控制的關(guān)鍵節(jié)點。

上述論述表明，目前基坑角部(特別是地鐵車站盾構(gòu)井部位)傳統(tǒng)的支護形式存在施工繁瑣、工期長、經(jīng)濟性差等系列問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了用于地鐵車站基坑端部的支撐系統(tǒng)及支撐方法。具體地，其技術(shù)方案如下：

一種用于地鐵車站基坑端部的支撐系統(tǒng)，包括腰梁、牛腿和支撐件，所述腰梁的一側(cè)可拆卸地固定或抵靠于支護樁或地下連續(xù)墻的內(nèi)側(cè)面，所述牛腿設(shè)置在所述腰梁的另一側(cè)和所述支撐件之間，所述牛腿相對于所述腰梁傾斜設(shè)置，且所述牛腿的兩端分別固定連接所述腰梁和所述支撐件。

作為對技術(shù)方案的改進，所述腰梁包括并排拼接設(shè)置的若干個支承梁，所述支承梁的兩翼緣各設(shè)置有一個面板，所述面板將各所述支承梁固定連接在一起。

作為對技術(shù)方案的改進，支承梁為工字形結(jié)構(gòu)。

作為對技術(shù)方案的改進，在所述腰梁中，所述支承梁的數(shù)量為兩個。

作為對技術(shù)方案的改進，所述腰梁、所述牛腿、支承梁和所述面板均為鋼質(zhì)材料。

作為對技術(shù)方案的改進，所述支撐件為管狀結(jié)構(gòu)。

作為對技術(shù)方案的改進，所述牛腿為由第一連接板、第二連接板、第三連接板、第四連接板、第五連接板、第六連接板組合而成的中空結(jié)構(gòu)，所述牛腿的水平剖面為三角形結(jié)構(gòu)，所述牛腿的豎向剖面為“日”字型結(jié)構(gòu)。

作為對技術(shù)方案的改進，所述腰梁沿軸向間隔設(shè)置有若干個加勁板。

作為對技術(shù)方案的改進，所述支撐件與所述牛腿同軸設(shè)置。

一種用于地鐵車站基坑端部的支撐方法，其使用前述任一方案所述的用于地鐵車站基坑端部的支撐系統(tǒng)，按以下步驟操作：

s1：施工基坑支護樁或地下連續(xù)墻；

s2：將腰梁的一側(cè)可拆卸地固定或抵靠于所述支護樁或所述地下連續(xù)墻的內(nèi)側(cè)面；

s3：將牛腿的一側(cè)與所述腰梁的另一側(cè)固定，且使所述牛腿相對于所述腰梁傾斜設(shè)置；

s4：將支撐件固定連接到所述牛腿的另一側(cè)，并施加預(yù)加力。

本發(fā)明至少具有以下有益效果：

根據(jù)本發(fā)明提供的用于地鐵車站基坑端部的支撐系統(tǒng)及支撐方法，包括腰梁、牛腿和支撐件，腰梁的一側(cè)可拆卸地固定或抵靠于支護樁或地下連續(xù)墻的內(nèi)側(cè)面，牛腿設(shè)置在腰梁的另一側(cè)和支撐件之間，牛腿相對于腰梁傾斜設(shè)置，且牛腿的兩端分別固定連接腰梁和支撐件。

這種支撐系統(tǒng)及支撐方法采用可重復(fù)使用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，腰梁、牛腿和支撐件均可于工廠加工后運至現(xiàn)場進行吊裝，具有施工快捷簡便，并可重復(fù)回收使用等優(yōu)點，既能確?；影踩?，又能節(jié)省資源，同時安裝便捷，能大大節(jié)省工期，優(yōu)點顯著。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1是本發(fā)明實施例中用于地鐵車站基坑端部的支撐系統(tǒng)的示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例中腰梁的示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例中牛腿的水平剖面圖；

圖4是本發(fā)明實施例中牛腿的豎向剖面圖。

主要元件符號說明：

1-腰梁；2-牛腿；3-支撐件；11-第一支承梁；12-第二支承梁；13-第一面板；14-第二面板；21-第一連接板；22-第二連接板；23-第三連接板；24-第四連接板；25-第五連接板；26-第六連接板；4-支護樁；5-加勁板。

具體實施方式

在下文中，將更全面地描述本發(fā)明的各種實施例。本發(fā)明可具有各種實施例，并且可在其中做出調(diào)整和改變。然而，應(yīng)理解：不存在將本發(fā)明的各種實施例限于在此公開的特定實施例的意圖，而是應(yīng)將本發(fā)明理解為涵蓋落入本發(fā)明的各種實施例的精神和范圍內(nèi)的所有調(diào)整、等同物和/或可選方案。

在下文中，可在本發(fā)明的各種實施例中使用的術(shù)語“包括”或“可包括”指示所公開的功能、操作或元件的存在，并且不限制一個或更多個功能、操作或元件的增加。此外，如在本發(fā)明的各種實施例中所使用，術(shù)語“包括”、“具有”及其同源詞僅意在表示特定特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合，并且不應(yīng)被理解為首先排除一個或更多個其它特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的存在或增加一個或更多個特征、數(shù)字、步驟、操作、元件、組件或前述項的組合的可能性。

在本發(fā)明的各種實施例中，表述“或”或“a或/和b中的至少一個”包括同時列出的文字的任何組合或所有組合。例如，表述“a或b”或“a或/和b中的至少一個”可包括a、可包括b或可包括a和b二者。

在本發(fā)明的各種實施例中使用的表述(諸如“第一”、“第二”等)可修飾在各種實施例中的各種組成元件，不過可不限制相應(yīng)組成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的順序和/或重要性。以上表述僅用于將一個元件與其它元件區(qū)別開的目的。例如，第一用戶裝置和第二用戶裝置指示不同用戶裝置，盡管二者都是用戶裝置。例如，在不脫離本發(fā)明的各種實施例的范圍的情況下，第一元件可被稱為第二元件，同樣地，第二元件也可被稱為第一元件。

應(yīng)注意到：在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和定義，“安裝”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接、也可以是可拆卸連接、或者一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也是可以通過中間媒介間接相連；可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員需要理解的是，文中指示方位或者位置關(guān)系的術(shù)語為基于附圖所示的方位或者位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或者元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。

在本發(fā)明的各種實施例中使用的術(shù)語僅用于描述特定實施例的目的并且并非意在限制本發(fā)明的各種實施例。如在此所使用，單數(shù)形式意在也包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定，否則在這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā)明的各種實施例所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。所述術(shù)語(諸如在一般使用的詞典中限定的術(shù)語)將被解釋為具有與在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的語境含義相同的含義并且將不被解釋為具有理想化的含義或過于正式的含義，除非在本發(fā)明的各種實施例中被清楚地限定。

實施例

請一并參閱圖1、圖2、圖3和圖4，本實施例提供了一種用于地鐵車站基坑端部的支撐系統(tǒng)(以下簡稱“支撐系統(tǒng)”)。該支撐系統(tǒng)通過在基坑端部采用可重復(fù)周轉(zhuǎn)使用和快速安裝的腰梁1-牛腿2-支撐件3組合的構(gòu)件支撐方式，來進行支護作業(yè)。

具體地，包括支撐系統(tǒng)腰梁1、牛腿2和支撐件3。

其中，腰梁1的一側(cè)可拆卸地固定或抵靠于支護樁4或地下連續(xù)墻的內(nèi)側(cè)面。作為一種示例性的說明，腰梁1的一側(cè)可拆卸地固定于支護樁4的側(cè)面。在本實施例中，腰梁1直接與支護樁4接觸，并承載支護樁4傳遞的力。在現(xiàn)有支護領(lǐng)域中，腰梁1使設(shè)置在支護結(jié)構(gòu)頂部以下傳遞支護結(jié)構(gòu)與錨桿支點力的鋼筋混凝土梁或鋼梁?；蛘呤怯迷趽鯄ι希趽鯄Φ闹虚g高度上設(shè)置一條橫向的梁，可以把支撐擋墻的斜撐的一端固定在腰梁1上，這樣可以使斜撐對擋墻的支撐從一個點變?yōu)橐粭l線，從而提高擋墻的穩(wěn)定性。但的鋼筋混凝土梁一方面施工難度高、工期長，另一方面一旦安裝，很難完整拆卸，使得腰梁1難以重復(fù)利用。而現(xiàn)有的鋼梁，如果鋼梁尺寸過小則難以起到支撐效果，如果鋼梁尺寸過大則需要大量的鋼材料，提高了成本和鋼梁的重量。為了，本實施例中對腰梁1進行了改進。

作為一種優(yōu)選的腰梁1，腰梁1包括并排拼接設(shè)置的若干個支承梁，支承梁的兩翼緣各設(shè)置有一個面板，面板將各支承梁固定連接在一起。其中，兩個面板分別為第一面板13和第二面板14，若干個支承梁被并排夾持在第一面板13和第二面板14之間。

其中，支承梁、第一面板13和第二面板14的材質(zhì)優(yōu)選為鋼材。作為一種示例性的鋼材，支承梁、第一面板13和第二面板14的材質(zhì)為45號鋼。45號鋼是一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，化學(xué)成分元素比例(％)：碳c:0.42～0.50；鉻cr：≤0.25；錳mn：0.50～0.80；鎳ni：≤0.25；磷p：≤0.035；硫s：≤0.035；硅si：0.17～0.37。

需要特別說明的是，45號鋼僅是本實施例中支承梁、第一面板13和第二面板14采用的一種示例性的鋼材。除了45號鋼外，本實施例中還可以采用其它類型的鋼材，例如q235，此處不再一一敘述。

優(yōu)選地，如圖2所示，在腰梁1中，支承梁的數(shù)量為兩個，分別是第一支承梁11和第二支承梁12。第一支承梁11和第二支承梁12并排對齊設(shè)置，第一面板13和第二面板14設(shè)置在第一支承梁11和第二支承梁12的兩側(cè)，并與第一支承梁11和第二支承梁12固定連接。

作為第一支承梁11、第二支承梁12、第一面板13和第二面板14之間的一種優(yōu)選的固定方式，在本實施例中，第一支承梁11、第二支承梁12、第一面板13和第二面板14之間焊接連接。焊接：也稱作熔接、镕接，是一種以加熱、高溫或者高壓的方式接合金屬或其他熱塑性材料如塑料的制造工藝及技術(shù)。由于第一支承梁11、第二支承梁12、第一面板13和第二面板14焊接連接，由第一支承梁11、第二支承梁12、第一面板13和第二面板14組合而成的腰梁1具有強大的承載能力。

需要特別說明的是，第一支承梁11、第二支承梁12、第一面板13和第二面板14之間也有其它固定方式，例如焊接與螺栓連接、榫卯連接等方式搭配使用。

優(yōu)選地，如圖2所示，第一支承梁11、第二支承梁12為工字形結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，腰梁1沿軸向間隔設(shè)置有若干個加勁板5。由于腰梁1沿縱向間隔設(shè)置有若干個加勁板5，腰梁1的結(jié)構(gòu)強度得到了進一步加強。優(yōu)選地，加勁板5設(shè)置在工字形結(jié)構(gòu)的第一支承梁11、第二支承梁12上。

在本實施例中，牛腿2設(shè)置在腰梁1的另一側(cè)和支撐件3之間，牛腿2相對于腰梁1傾斜設(shè)置，且牛腿2的兩端分別固定連接腰梁1和支撐件3。通過上述設(shè)置，牛腿2作為過渡結(jié)構(gòu)，可以將腰梁1承載的力集中到牛腿2后再傳遞給支撐件3。

作為一種優(yōu)選的牛腿2，牛腿2為由第一連接板21、第二連接板22、第三連接板23、第四連接板24、第五連接板25、第六連接板26組合而成的中空結(jié)構(gòu)，牛腿2的水平剖面為三角形結(jié)構(gòu)，牛腿2的豎向剖面為“日”字型結(jié)構(gòu)。通過上述設(shè)置，一方面可以充分利用三角形結(jié)構(gòu)的高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定特點，使牛腿2均具有較大的承載能力，一方面可以利用日承載面積大的特定，降低應(yīng)力集中，防止牛腿2局部損壞。

優(yōu)選地，支撐件3為管狀結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，第一連接板21、第二連接板22、第三連接板23、第四連接板24、第五連接板25、第六連接板26、支撐件3均為鋼質(zhì)材料。作為一種示例性的鋼材，第一連接板21、第二連接板22、第三連接板23、第四連接板24、第五連接板25、第六連接板26、支撐件3的材質(zhì)為45號鋼。45號鋼是一種優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，化學(xué)成分元素比例(％)：碳c:0.42～0.50；鉻cr：≤0.25；錳mn：0.50～0.80；鎳ni：≤0.25；磷p：≤0.035；硫s：≤0.035；硅si：0.17～0.37。

需要特別說明的是，45號鋼僅是本實施例中第一連接板21、第二連接板22、第三連接板23、第四連接板24、第五連接板25、第六連接板26、支撐件3采用的一種示例性的鋼材。除了45號鋼外，本實施例中還可以采用其它類型的鋼材，例如q235，此處不再一一敘述。

優(yōu)選地，支撐件3與牛腿2同軸設(shè)置。由于支撐件3與牛腿2同軸設(shè)置，能夠使支撐件3與牛腿2受力更均衡，避免局部受力過大。

本實施例還提供了一種用于地鐵車站基坑端部的支撐方法，其利用本實施例中提供的支撐系統(tǒng)，按以下步驟操作：

s1：施工基坑支護樁4或地下連續(xù)墻；

s2：將腰梁1的一側(cè)可拆卸地固定或抵靠于支護樁4或地下連續(xù)墻的內(nèi)側(cè)面；

s3：將牛腿2的一側(cè)與腰梁1的另一側(cè)固定，且使牛腿2相對于腰梁1傾斜設(shè)置；

s4：將支撐件3固定連接到牛腿2的另一側(cè)，并施加預(yù)加力。

本實施例至少具有以下有益效果：

根據(jù)本實施例提供的用于地鐵車站基坑端部的支撐系統(tǒng)及支撐方法，包括腰梁1、牛腿2和支撐件3，腰梁1的一側(cè)可拆卸地固定或抵靠于支護樁4或地下連續(xù)墻的內(nèi)側(cè)面，牛腿2設(shè)置在腰梁1的另一側(cè)和支撐件3之間，牛腿2相對于腰梁1傾斜設(shè)置，且牛腿2的兩端分別固定連接腰梁1和支撐件3。

這種支撐系統(tǒng)及支撐方法采用可重復(fù)使用的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，腰梁1、牛腿2和支撐件3均可于工廠加工后運至現(xiàn)場進行吊裝，具有施工快捷簡便，并可重復(fù)回收使用等優(yōu)點，既能確保基坑安全，又能節(jié)省資源，同時安裝便捷，能大大節(jié)省工期，優(yōu)點顯著。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個優(yōu)選實施場景的示意圖，附圖中的模塊或流程并不一定是實施本發(fā)明所必須的。

本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解實施場景中的裝置中的模塊可以按照實施場景描述進行分布于實施場景的裝置中，也可以進行相應(yīng)變化位于不同于本實施場景的一個或多個裝置中。上述實施場景的模塊可以合并為一個模塊，也可以進一步拆分成多個子模塊。

上述本發(fā)明序號僅僅為了描述，不代表實施場景的優(yōu)劣。

以上公開的僅為本發(fā)明的幾個具體實施場景，但是，本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的變化都應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。