1.本发明涉及土建施工技术的领域，尤其涉及一种基坑支撑装置。
背景技术：
2.基坑支护，是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。
3.现有的大面积深基坑的支护方式大多是在地下连续墙或支护桩墙的基础上，通过对撑的方式进行，但是该种方式支撑工程量巨大，而且在基坑内部进行施工时，容易受到支撑钢柱的影响，此外，在进行支撑钢柱拆除时，拆除工作量巨大，严重影响工程进度。
技术实现要素：
4.本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中对撑基坑支撑工程量大、施工困难的缺陷，提供一种基坑支撑装置。
5.本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：
6.本发明提供一种基坑支撑装置，所述基坑支撑装置用于支撑基坑，所述基坑的底部设有工程桩，所述基坑支撑装置包括支护桩墙和第一支撑机构；所述支护桩墙贴合于所述基坑周侧，用于承受基坑坑外水土荷载及地面荷载；所述第一支撑机构包括第一立柱和第一横梁，所述第一立柱竖向固定连接于所述工程桩；所述第一横梁水平连接于所述支护桩墙和所述第一立柱，用于支撑所述支护桩墙。
7.在本方案中，通过在基坑底部设置工程桩，基坑卸载引起的桩基础回弹可以减少基坑水平位移，保证基坑的稳定性；支护桩墙承载基坑周侧的负荷，第一立柱连接于工程桩，支护桩墙通过第一横梁和第一立柱连接，从而第一立柱和第一横梁从基坑内支撑支护桩墙，将支护桩墙的负荷传递至工程桩处，通过将基坑支撑装置设置于基坑内，充分利用工程桩基础，降低工程造价，提升支撑强度；该基坑支撑装置无需采用对撑方式进行支撑，适用于基坑面积较大的情况，占地面积小，方便施工。
8.较佳地，所述第一支撑机构还包括第一桁架组件，所述第一桁架组件包括第一压力件和第一拉力件，所述第一压力件由刚性材料制成，所述第一压力件和所述第一拉力件均倾斜连接于所述第一立柱与所述支护桩墙之间，且沿自所述第一立柱至所述支护桩墙的方向，所述第一压力件朝向上方倾斜，所述第一拉力件朝向下方倾斜。
9.在本方案中，第一桁架组件设置在第一立柱和支护桩墙之间，以提升支撑强度；第一压力件由刚性材料制成，从而具有承压效果；支护桩墙在承受地面荷载和基坑边坡的水土荷载时，其具有朝向基坑内倒塌的趋势，沿第一立柱至支护桩墙的方向，第一压力件朝向上方倾斜，从而第一压力件能够在基坑内朝向斜向上方支撑支护桩墙；支护桩墙的下部具有朝向基坑内倒塌的趋势，沿第一立柱至支护桩墙的方向，第一拉力件朝向斜上方倾斜，从而第一拉力件能够拉住支护桩墙，使得基坑支撑装置对支护桩墙的支撑强度更大。
10.较佳地，所述第一压力件和所述第一拉力件交错设置。
11.在本方案中，第一压力件和第一拉力件交错设置，使得第一压力件对支护桩墙的支撑点位于第一拉力件对支护桩墙的施力点的上方，对于支护桩墙，其上方的部分和下方的部分均具有向基坑内倒塌的趋势，其下方的部位向基坑内的方向上移动的趋势，且支护桩墙位移时，其上方的部分的位移量大于下方部分的位移量，拉力件能够拉住支护桩墙的下方部分，减小支护桩墙的位移，因此交错设置的第一拉力件和第一压力件能够更好地对支护桩墙起到支护作用，同时使得第一桁架组件的结构更加紧凑合理。
12.较佳地，所述第一立柱与所述支护桩墙之间设置有至少两个所述第一桁架组件，所述第一桁架组件沿所述第一立柱的长度方向依次布满所述第一立柱与所述支护桩墙之间的空间。
13.在本方案中，第一立柱与支护桩墙之间设置至少两个第一桁架组件，使得单个第一桁架组件所支护的范围较小，从而能够降低单个桁架组的载荷；第一桁架组件沿第一立柱的长度方向依次布满于第一立柱和支护桩墙之间，使得基坑支撑装置的支撑强度更佳。
14.较佳地，所述第一立柱与所述支护桩墙之间设置有至少两个所述第一横梁，所述第一横梁的数量与所述第一桁架组件的数量相同，所述第一横梁沿所述第一立柱的长度方向间隔设置，相邻两个所述第一横梁之间设置有一个所述第一桁架组件。
15.在本方案中，第一立柱与支护桩墙之间设置有至少两个第一横梁，相邻两个横梁之间设置一个第一桁架组件，从而形成多个框架，提升基坑支撑装置的结构强度。
16.较佳地，所述第一横梁与所述第一立柱可拆卸连接；和/或，所述第一横梁与所述支护桩墙可拆卸连接。
17.在本方案中，第一横梁与第一立柱可拆卸连接，和/或第一横梁与支护桩墙可拆卸连接，从而方便基坑支撑装置的拼装与拆卸。
18.较佳地，所述基坑支撑装置还包括第二支撑机构，所述第二支撑机构连接于所述第一立柱和所述基坑的底部，所述第二支撑机构的高度小于所述第一支撑机构。
19.在本方案中，第二支撑机构在基坑内支撑第一立柱，第二支撑机构的高度小于第一支撑机构的高度，即第二支撑机构与第一支撑机构整体呈阶梯状，第二支撑机构支撑于第一支撑机构的下部，使得基坑支撑装置的抗倾倒能力更强，支撑强度更大，同时节省第二支撑机构的成本，降低第二支撑机构的重量。
20.较佳地，所述工程桩间隔设置有至少两个，所述第二支撑机构包括第二立柱和第二横梁，所述第二立柱的高度小于所述第一立柱，所述第二立柱的一端固定连接于所述工程桩，所述第二横梁连接于所述第二立柱和所述第一立柱之间。
21.在本方案中，第二立柱的一端连接于工程桩，第二立柱通过第二横梁与第一立柱连接，从而第一立柱上的荷载经第二横梁和第二立柱传递至另一个工程桩上，使得第二立柱充分利用基坑内的工程桩，第二立柱与基坑底部连接强度大，基坑支撑装置的支撑强度更大。
22.较佳地，所述第二支撑机构还包括第二桁架组件，所述第二桁架组件包括第二压力件和第二拉力件，所述第二压力件由刚性材料制成，所述第二压力件和所述第二拉力件均倾斜连接于所述第一立柱与所述第二立柱之间，且沿自所述第二立柱至所述第一立柱的方向，所述第二压力件朝向上方倾斜，所述第二拉力件朝向下方倾斜。
23.在本方案中，第二桁架组件设置于第一立柱和第二立柱之间，第二立柱通过第二
压力件承受第一立柱的压力，第二立柱通过第二拉力件拉住第一立柱，由此使得第二立柱对第一立柱的支护效果更好。
24.较佳地，所述工程桩包括混凝土灌注桩，所述第一立柱为钢柱，所述第一立柱焊接于所述混凝土灌注桩的钢筋。
25.在本方案中，第一立柱为钢柱，其具有较大的结构强度以支撑支护桩墙；第一立柱焊接于混凝土灌注桩的钢筋，使得第一立柱与工程桩连接强度大，连接可靠。
26.本发明的积极进步效果在于：
27.本发明通过第一立柱与第一横梁支撑支护桩墙，从而承受基坑的水土荷载和地面荷载，第一立柱通过基坑内的工程桩与基坑地面连接，充分利用基坑中的工程桩，增大基坑支撑装置的支撑强度，从而无需设置对撑结构，方便基坑支撑装置的安装和拆卸，减小了基坑支撑装置对操作者的影响，适用于大面积的基坑。
附图说明
28.图1为本发明的一实施例的基坑支撑装置的结构示意图。
29.附图标记说明：
30.基坑支撑装置100
31.支护桩墙200
32.第一支撑机构300
33.第一立柱310
34.第一横梁320
35.第一桁架组件330
36.第一压力件331
37.第一拉力件332
38.第二支撑机构400
39.第二立柱410
40.第二横梁420
41.第二桁架组件430
42.第二压力件431
43.第二拉力件432
44.边坡500
45.工程桩600
具体实施方式
46.下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在的实施例范围之中。
47.本实施例提供一种基坑支撑装置100，该基坑支撑装置100用于支撑基坑。基坑底部设置有若干工程桩600，基坑卸载引起的工程桩600基础回弹可以减少基坑水平位移，以加强基坑的稳定性。
48.此处的工程桩600可为混凝土灌注桩或预制桩中的一种或两种。本实施例中，该工
程桩600均为现场浇筑的混凝土灌注桩，其内部设有钢筋。
49.参照图1，基坑支撑装置100包括支护桩墙200、第一支撑机构300和第二支撑机构400。支护桩墙200贴合于基坑的边坡500设置，以承载基坑边坡500的水土荷载和地面荷载。第一支撑机构300和第二支撑机构400设置于基坑内，第一支撑机构300连接于支护桩墙200远离基坑的边坡500的一侧，用于支撑支护桩墙200；第二支撑机构400连接于第一支撑机构300远离支护桩墙200的一侧，用于支撑第一支撑机构300，加强第一支撑机构300的支撑强度。
50.其中，支护桩墙200可以围绕基坑的边坡500连续一体设置，也可以分段式设置多个支护桩墙200。第一支撑机构300和第二支撑机构400可沿支护桩墙200朝向基坑内的一侧连续设置，也可沿支护桩墙200的朝向基坑内的一侧周向分布式设置。
51.参照图1，第一支撑机构300包括第一立柱310、第一横梁320和第一桁架组件330。第一立柱310竖向设置，其一端连接于工程桩600。第一横梁320水平设置，其一端连接于第一立柱310，另一端连接于支护桩墙200。第一桁架组件330设置于第一立柱310和支护桩墙200之间，以提升第一支撑机构300对支护桩墙200的支撑效果。
52.本实施例中，第一立柱310为一钢柱，以使得第一立柱310具有较大的强度的同时降低第一立柱310的占用空间。工程桩600浇注前，第一立柱310的底端与工程桩600的钢筋焊接，再浇注混凝土，以提升第一立柱310与工程桩600的连接强度。此外在其他的实施例中，第一立柱310与工程桩600之间也可采用其他合适的连接方式。
53.第一立柱310的长度大致与基坑的深度相当，从而使第一支撑机构300的最大高度与支护桩墙200的最大高度相当，使的基坑支撑装置100能够较全面地支撑基坑的边坡500。
54.本实施例中，第一横梁320水平设置有至少两个，其中一个第一横梁320连接于第一立柱310的顶端与支护桩墙200的顶端之间，其他第一横梁320沿第一立柱310的长度方向依次间隔布置。具体的，本实施例中以第一立柱310和支护桩墙200之间设置两个第一横梁320的方式加以示出，第一立柱310、支护桩墙200和两个第一横梁320构成两个矩形的框架结构。此外在其他的实施例中，第一立柱310和支护桩墙200之间设置的第一横梁320的数量可依据基坑深度及第一立柱310的长度进行设置。
55.第一横梁320与第一立柱310之间、第一横梁320与支护桩墙200之间均可拆卸连接，从而便于第一横梁320与第一立柱310、第一横梁320与支护桩墙200之间的拆装，方便基坑支撑装置100的安装和拆卸。
56.第一桁架组件330包括第一拉力件332和第一压力件331。第一压力件331和第一拉力件332均倾斜连接于第一立柱310与支护桩墙200之间，且沿自第一立柱310至支护桩墙200的方向，第一压力件331朝向上方倾斜，第一拉力件332朝向下方倾斜。
57.其中，第一压力件331由刚性材料制成，从而具有承压效果，本实施例中第一压力件331具体由钢材制成。第一拉力件332可为刚性的构件，也可为柔性的线缆，本实施例中第一拉力件332具体为一钢制杆。
58.由于支护桩墙200在承受地面荷载和基坑边坡500的水土荷载时，其具有朝向基坑内倒塌的倾向。沿第一立柱310至支护桩墙200的方向，第一压力件331朝向上方倾斜，从而第一压力件331能够在基坑内朝向斜向上方支撑支护桩墙200；沿第一立柱310至支护桩墙200的方向，第一拉力件332朝向斜上方倾斜，从而第一拉力件332能够拉住支护桩墙200，使
得基坑支撑装置100对支护桩墙200的支撑强度更大。
59.本实施例中，第一压力件331与第一拉力件332之间交错设置，使得第一压力件331的支撑点位于第一拉力件332的施力点的上方。对于支护桩墙200，其上方的部分和下方的部分均具有向基坑内倒塌的趋势，且其下方的部分向基坑内倒塌的趋势小于其上方的部分向基坑内倒塌的趋势，在支护桩墙200向基坑内部倒塌时，支护桩墙200的上方的部分的位移量大于下方的部分的位移量，从而第一压力件331在第一立柱310和支护桩墙200之间承受压力，第一拉力件332在第一立柱310和支护桩墙200之间承受拉力，因此交错设置的第一拉力件332和第一压力件331能够更好地对支护桩墙200起到支护作用，同时使得第一桁架组件330的结构更加紧凑合理。
60.第一立柱310与支护桩墙200之间的第一桁架组件330的数量可为一个、两个或多个，具体可依据基坑深度及第一立柱310的长度设置。本实施例中，第一立柱310与支护桩墙200之间设置两个第一桁架组件330，两个第一桁架组件330上下紧邻布置。由此使得单个第一桁架组件330所支护的范围较小，从而能够降低单个桁架组的载荷；组件沿第一立柱310的长度方向依次布满于第一立柱310和支护桩墙200之间，使得基坑支撑装置100的支撑强度更佳。
61.具体的，本实施例中，第一立柱310、第一横梁320及支护桩墙200围合形成的两个矩形框中各设置有一个第一桁架组件330，使得第一支撑机构300的结构更加紧凑合理，同时使得第一支撑机构300的结构强度更大。
62.第二支撑机构400包括第二立柱410和第二横梁420。第二立柱410连接于另一工程桩600，第二横梁420连接于第二立柱410和第一立柱310之间。
63.其中，第二立柱410为刚柱，其与第二工程桩600的钢筋焊接。第二横梁420的一端连接于第二立柱410的顶部，另一端连接于第一立柱310的中部并与第一立柱310上的一个第一横梁320平齐。
64.第二立柱410的高度小于第一立柱310的高度，使得第二支撑机构400的高度小于第一支撑机构300的高度，第二支撑机构400与第一支撑机构300整体呈阶梯状，第二支撑机构400支撑于第一支撑机构300的下部，使得基坑支撑装置100的抗倾倒能力更强，支撑强度更大，同时节省第二支撑机构400的成本，降低第二支撑机构400的重量。
65.第二立柱410与第一立柱310之间设置有第二桁架组件430，该第二桁架组件430包括第二压力件431和第二拉力件432。沿自第二立柱410朝第一立柱310的方向，第二压力件431倾斜向上设置，第二拉力件432倾斜向下设置。且第二拉力件432与第二压力件431交错设置。
66.由此，第二立柱410通过第二压力件431承受第一立柱310的压力，第二立柱410通过第二拉力件432拉住第一立柱310，由此使得第二立柱410对第一立柱310的支护效果更好。
67.本实施例中，第二立柱410和第一立柱310之间设置有一个桁架组件。第二压力件431的一端连接于第二立柱410的底部，第二压力件431的另一端连接于第一立柱310与第二立柱410的顶端齐平处。第二拉力件432的一端连接于第二立柱410的顶部，第二拉力件432的另一端连接于第一立柱310的底部。
68.此外在其他的实施例中，第二立柱410和第一立柱310之间设置的第二桁架组件
430也可为其他数量，具体可依据第二立柱410的长度自行设置。
69.本实施例的基坑支撑装置100的施工步骤为：
70.s1、在待开挖的基坑处打入支护桩墙200。
71.s2、设置工程桩600并连接第一立柱310；
72.s21、将第一立柱310与工程桩600的钢筋焊接；开挖工程桩孔，并将第一立柱310焊接有钢筋的一端插入工程桩孔中，并在工程桩孔中注浆成型工程桩600；
73.s22、在第一立柱310与支护桩墙200的顶部连接一第一横梁320。
74.s3、开挖基坑至第一设定深度；
75.s31、向下开挖基坑，直至基坑沿深度方向挖掘至第一设定深度；
76.其中，第一设定深度可依据实际工程需求进行设置；
77.s32、在第一设定深度处，第一立柱310与支护桩墙200之间连接另一第一横梁320，并在两个第一横梁320之间交错设置第一拉力件332和第一压力件331。
78.当基坑所需深度较大时，继续执行如下步骤：
79.s4、设置工程桩600并连接第二立柱410；
80.s41、沿第一横梁320的延伸方向，与第一立柱310所在的工程桩600间隔设定距离处布置设置另一工程桩孔，将第二立柱410与工程桩600的钢筋焊接；并将第二立柱410的焊接有钢筋的一端插入工程桩孔中，并在工程桩孔中注浆成型工程桩600；
81.s22、在第二立柱410的顶部与第一立柱310的中部连接一第二横梁420；
82.s5、继续向下开挖基坑至第二设定深度；
83.s51、在第一深度所在的土层继续向下挖掘，使得基坑的深度达到第二设定深度；
84.其中，第二设定深度可依据实际情况进行设置，本实施例中第二设定深度等于基坑深度；
85.s52、在基坑地面及支护桩墙200的中部的第一横梁320之间交错设置第一拉力件332和第一压力件331；在基坑地面及第二立柱410的顶部的第二横梁420之间交错设置第二压力件431和第二拉力件432。
86.需要说明的是，当基坑所需深度更大时，可依次向下掘进基坑至第三设定深度或更多的其他设定深度，对应的改变第一立柱310、支护桩墙200、第二立柱410的高度，及对应设置更多第一横梁320、第一桁架组件330、第二横梁420及第二桁架组件430以适应更深的基坑支护需求；同时也可在第二立柱410远离第一立柱310的一侧设置其他立柱和横梁进一步对第二立柱410进行支撑。其施工方法与上述方法类似，此处不再赘述。
87.虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。