装配式平衡梁基坑支撑系统技术领域
本发明涉及基坑的工程施工技术领域，尤其涉及一种装配式平衡梁基坑支撑系
统。
背景技术
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。在工程施工
中，当基坑为大型基坑，需要在基坑内部进行支撑，以保证地下结构施工及基坑周边环境的
安全。目前，基坑内支撑工法主要包括混凝土支撑、传统钢支撑、鱼腹梁型钢支撑。
其中，混凝土支撑存在如下问题：(1)由于混凝土支撑拆除/建筑垃圾等造成的资
源浪费；(2)由于混凝土支撑绑钢筋、架模板、浇筑养护、拆模、拆除，从而导致施工速度慢；
(3)缺乏大跨度结构，混凝土支撑土方开挖空间有限，进而导致地下结构施工空间狭窄。
所述传统钢支撑存在如下问题：(1)由于传统钢支撑是非标准件现场进行焊接圆
形截面，其工伤率高、安全度差；(2)地下结构施工空间狭窄。
所述鱼腹梁型钢支撑核心构件少，鱼腹梁跨度不大而且抗力分布不均衡，附加力
多。同时，基坑的短边只能设置一跨鱼腹梁，且沿着基坑周边需要架设一圈立柱桩以及托
梁。此外，需要整体支撑平面完成之后才开挖，浪费了主体结构的施工工期。
因此，针对上述问题，有必要提出进一步的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种装配式平衡梁基坑支撑系统，以克服现有技术中存在
的不足。
为实现上述发明目的，本发明提供一种装配式平衡梁基坑支撑系统，其包括：箱型
围檩梁、锯形连接件、长方形连接件、对撑角撑连接件；
所述箱型围檩梁用于基坑中对撑位置、角撑位置与八字支撑位置的安装连接；所
述锯形连接件为分体式结构，其位于基坑中角撑位置和对撑位置进行箱型围檩梁的安装连
接；所述长方形连接件为分体式结构，其位于基坑中对撑位置进行箱型围檩梁的安装连接；
所述对撑角撑连接件为分体式结构，其位于基坑中角撑位置和对撑位置进行箱型围檩梁的
安装连接。
作为本发明的装配式平衡梁基坑支撑系统的改进，所述锯形连接件为T形，T形锯
形连接件的端面上设置有若干锯齿；
所述锯形连接件包括第一直线形构件和两个L形构件，两个L形构件相连接形成一
T形结构，所述第一直线形构件位于所述T形结构的端部。
作为本发明的装配式平衡梁基坑支撑系统的改进，任一L形构件包括长连接臂和
短连接臂，所述短连接臂的一端与所述长连接臂的一端相连接，并与所述长连接臂相垂直，
所述长连接臂上还设置有若干锯齿，所述若干锯齿和短连接臂位于所述长连接臂的两侧。
作为本发明的装配式平衡梁基坑支撑系统的改进，所述第一直线形构件和两个L
形构件之间通过螺栓相连接。
作为本发明的装配式平衡梁基坑支撑系统的改进，所述长方形连接件包括第二直
线形构件和若干第三直线形构件，所述第二直线形构件和若干第三直线形构件依次层叠设
置；所述第二直线形构件的长度大于所述第三直线形构件的长度。
作为本发明的装配式平衡梁基坑支撑系统的改进，所述第二直线形构件和若干第
三直线形构件之间通过螺栓相连接。
作为本发明的装配式平衡梁基坑支撑系统的改进，所述对撑角撑连接件包括第四
直线形构件、第五直线形构件、第六直线形构件以及两个锯形构件；
所述第六直线形构件相对设置，所述第五直线形构件为多个，多个所述第五直线
形构件与所述第六直线形构件相垂直，且排列于相对设置的所述第六直线形构件之间，所
述两个锯形构件位于所述第六直线形构件的两端，所述第四直线形构件位于所述矩形构件
和第六直线形构件之间。
作为本发明的装配式平衡梁基坑支撑系统的改进，所述第四直线形构件、第五直
线形构件、第六直线形构件以及两个锯形构件之间通过螺栓相连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供一种装配式平衡梁基坑支撑
系统，其锯形连接件、长方形连接件、对撑角撑连接件可方便的进行拆卸和组装，如此降低
了单个构件的重量，方便了构件的现场施工以及运输。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，
还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的装配式平衡梁基坑支撑系统中锯形连接件的平面示意图；
图2为本发明的装配式平衡梁基坑支撑系统中长方形连接件的平面示意图；
图3为本发明的装配式平衡梁基坑支撑系统中对撑角撑连接件的平面示意图；
图4为本发明的L形构件的平面示意图；
图5为本发明的大跨度结构一具体实施方式的平面示意图；
图6为本发明的大跨度结构另一具体实施方式的平面示意图；
图7为本发明装配式平衡梁基坑支撑系统的在基坑中的装配式型钢支撑设计平面
示意图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些
实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、
或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
如图1、2、3所示，本发明的装配式平衡梁基坑支撑系统用于基坑中围檩梁的安装
连接，所述装配式平衡梁基坑支撑系统包括：箱型围檩梁、锯形连接件10、长方形连接件20、
对撑角撑连接件30。
所述箱型围檩梁用于基坑中对撑位置、角撑位置与八字支撑位置的安装连接，以
实现在基坑内部进行支撑。优选地，所述箱型围檩梁的材质为Q420，其尺寸为0.4米×12米
×15米。
本发明的装配式平衡梁基坑支撑系统还应当进行验算。具体地，所述箱型围檩梁
应当满足强度验算、位移控制(挠度)验算。
(1)、强度验算。所述强度验算的公式为：
![]()
其中轴心压力N是围檩轴力，是经过角撑围檩传递过来的侧土压力；A是组合围檩
梁的截面积；Mx是强轴的最大弯矩；Wx是组合围檩梁强轴的截面模量；My是弱轴的最大弯矩；
Wy是组合围檩梁弱轴的截面模量；[σ]是材料所允许的强度。
(1)、位移控制(挠度)验算。所述位移控制(挠度)验算的公式为：
![]()
f是围檩梁的最大挠度；NYYL是围檩梁上钢绞线所施加的预应力；e是钢绞线到围檩
梁轴线的间距；E是围檩梁材料钢的弹性模量；
I是围檩梁的截面模量；f0是国家基坑规范所允许的位移范围。
如图1所示，所述锯形连接件10为分体式结构，其位于基坑中角撑位置和对撑位置
进行围檩梁的安装连接。优选地，所述锯形连接件10的材质为Q345，厚度为400mm。
具体地，所述锯形连接件10为T形，T形的锯形连接件的端面上设置有若干锯齿。其
中，所述锯形连接件10包括第一直线形构件11和两个L形构件12，两个L形构件12相连接形
成一T形结构，所述第一直线形构件11位于所述T形结构的端部，所述若干锯齿等间距间隔
地位于所述T形结构另一端的端面上。
如图4所示，进一步地，任一L形构件12包括长连接臂121和短连接臂122，其中，所
述短连接臂122的一端与所述长连接臂121的一端相连接，并与所述长连接臂121相垂直，从
而，二者形成一L形结构。所述长连接臂121上还设置有若干锯齿123，所述若干锯齿123和短
连接臂122位于所述长连接臂121的两侧。优选地，所述第一直线形构件11和两个L形构件12
之间通过螺栓相连接。
如图2所示，所述长方形连接件20为分体式结构，其位于基坑中对撑位置进行围檩
梁的安装连接。优选地，所述长方形连接件20的材质为Q345，厚度为400mm。
具体地，所述长方形连接件20包括第二直线形构件21和若干第三直线形构件22，
所述第二直线形构件21和若干第三直线形构件22依次层叠设置。其中，所述第二直线形构
件21的长度大于所述第三直线形构件22的长度，优选地，所述第三直线形构件22的数量为
三个，此外，根据实际需要以及所述第三直线形构件22的尺寸，也可将所述第三直线形构件
22设置为其他数量。所述第二直线形构件21和若干第三直线形构件22之间通过螺栓相连
接。
如图3所示，所述对撑角撑连接件30为分体式结构，其位于基坑中角撑位置和对撑
位置进行围檩梁的安装连接。优选地，所述对撑角撑连接件30的材质为Q345，厚度为400mm。
具体地，所述对撑角撑连接件30包括第四直线形构件31、第五直线形构件32、第六
直线形构件33以及两个锯形构件34。其中，所述第六直线形构件33相对设置且相互平行。所
述第五直线形构件32为多个，多个所述第五直线形构件32与所述第六直线形构件33相垂
直，且层叠地排列于相对设置的所述第六直线形构件33之间。所述两个锯形构件34位于所
述第六直线形构件33的两端，此时，所述两个锯形构件34与所述第六直线形构件33之间形
成有间隙。所述第四直线形构件31位于所述矩形构件和第六直线形构件33之间的间隙中。
优选地，所述第四直线形构件31、第五直线形构件32、第六直线形构件33以及两个锯形构件
34之间通过螺栓相连接。
配合参照图4所示，进一步地，所述锯形构件34的结构与所述锯形连接件10的结构
类似，二者的区别在于：所述锯形构件34不包括第一直线形构件11，而仅包括两个L形构件
12。其中，任一L形构件12包括长连接臂121和短连接臂122，其中，所述短连接臂122的一端
与所述长连接臂121的一端相连接，并与所述长连接臂121相垂直，从而，二者形成一L形结
构。所述长连接臂121上还设置有若干锯齿，所述若干锯齿和短连接臂122位于所述长连接
臂121的两侧。
如图5、6所示，本发明可在基坑中实现大跨度结构。该大跨度结构的跨度一般为
30m-60m，可以通过增加八字撑组数增加跨度，多组八字撑可水平间隔设置。此外，任一组八
字撑中，可在左右分别设置多根八字撑，以提高大跨度结构的强度。
具体地，所述大跨度结构具有对撑1、八字撑2、锯形连接件10、长方形连接件20、对
撑角撑连接件30以及底部的箱型围檩梁40。其中，所述对撑1与所述底部箱型围檩梁40相垂
直，并通过所述长方形连接件20相连接。所述八字撑2分布于所述对撑1的两侧，并呈八字
形，以对所述对撑1和底部的箱型围檩梁40进行支撑。所述八字撑2与所述对撑1之间通过所
述对撑角撑连接件30相连接，所述八字撑2与所述底部的箱型围檩梁40通过所述锯形连接
件10相连接。
如图7所示，其为本发明在基坑中的装配式型钢支撑设计，其具有对撑1、八字撑2、
角撑3、锯形连接件10、长方形连接件20、对撑角撑连接件30以及底部的箱型围檩梁40。其
中，所述对撑1与所述底部箱型围檩梁40相垂直，并通过所述长方形连接件20相连接。所述
八字撑2分布于所述对撑1的两侧，并呈八字形，以对所述对撑1和底部的箱型围檩梁40进行
支撑。所述八字撑2与所述对撑1之间通过所述对撑角撑连接件30相连接，所述八字撑2与所
述底部的箱型围檩梁40通过所述锯形连接件10相连接。所述角撑3用于实现装配式型钢支
撑设计中四角位置的支撑，任一角位置中，可设置两个角撑3。此外，根据需要，也可设置其
他数量的角撑3。任一角撑3的两端通过锯形连接件10进行安装固定。
综上所述，本发明提供一种装配式平衡梁基坑支撑系统，其锯形连接件、长方形连
接件、对撑角撑连接件可方便的进行拆卸和组装，如此降低了单个构件的重量，方便了构件
的现场施工以及运输。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在
不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论
从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权
利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有
变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包
含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当
将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员
可以理解的其他实施方式。