CN104612166A - 一种支护孔壁的组合支护装置及支护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种支护孔壁的组合支护装置及支护方法，该组合支护装置由多节支护单元首尾相连而成，每节支护单元包括钢管、活动支护臂与支护模板，支护模板围成与孔壁内部相同的形状，钢管竖直设在所有支护模板围成的中心处，活动支护臂连接在钢管与支护模板之间，相邻两节支护单元的钢管组合连接；支护方法是通过组合支护装置对孔壁进行支护，相邻支护体系由紧固螺栓对接扣件连接固定，提升时支护臂向内旋转，并可以分节拆卸。与现有技术相比，本发明的支护装置结构简单，安装与拆卸方便，提高了材料的使用率，构件零件可更换，提高装置的使用效率。本发明涉及的支护方法降低施工成本，节省劳动力，具有良好的使用和推广价值。

Description

一种支护孔壁的组合支护装置及支护方法
技术领域
本发明涉及岩土工程施工技术领域，尤其涉及钻孔施工后的一种支护孔壁的组合支护装置及支护方法。
背景技术
目前，对预钻孔和应力释放孔一类的护壁方式有泥浆护壁，钢筋笼护壁，钢筒护壁。采用泥浆护壁时，护壁前须挖泥浆池，制作泥浆，在压桩施工时为防泥浆溢出，需要采用专项的措施去排放与清理，清理起来比较繁琐。采用钢筋笼护壁，需要用钢筋在现场焊接制作，耗费大量钢材，焊接工作量大；一般情况下支护完毕后基本埋在地下，钢筋笼重复使用率不高。采用钢筒护壁，比较笨重，需要吊装；在应力释放孔里护壁不适用，具有一定的局限性。因此需要一种兼顾施工便利和通用性的护壁装置及相应的支护方法，提升现场施工效率。
中国专利CN 104131835 A公布了一种支护架，由主轴、次轴及连接主轴次轴的弹簧和连接构件组成，该支护架包含至少有三根次轴，每一根次轴与主轴上下各用一根弹簧连接，中间用连接构件相连，连接构件为可折叠支撑杆，次轴围绕主轴均匀分布，次轴外围设有布料，构件与主轴次轴铰接，主轴次轴相应位置设有对应的锁扣机构，锁扣机构为电子控制。该支护架结构设置较为简单，支护效果较差。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种支护孔壁的组合支护装置及支护方法，以提高施工效率，提高材料的使用率。此外，该装置结构简单，安全，组装简单，零部件可更换，可以循环使用。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种支护孔壁的组合支护装置，对预钻孔施工成孔后的孔壁进行支护，该组合支护装置由多节支护单元首尾相连而成，每节支护单元包括钢管、活动支护臂与支护模板，所述的支护模板围成与孔壁内部相同的形状，所述的钢管竖直设在所有支护模板围成的中心处，所述的活动支护臂连接在钢管与支护模板之间，相邻两节支护单元的钢管组合连接。
所述的钢管外侧焊接有连接凹槽，所述的活动支护臂的头端设有凹槽连接部，该凹槽连接部插接在连接凹槽内，并通过螺杆将连接凹槽与凹槽连接部连接。所述的活动支护臂可以绕连接凹槽转动，转动范围为从垂直于钢管方向顺时针转至与钢管平行。
在钢管的同一高度处，对称焊接有与支护模板个数相同的连接凹槽。
沿钢管长度方向，根据实际受力情况等间距或不等间距处对称焊有连接各活动支护臂的连接凹槽，连接凹槽含有螺杆孔。连接凹槽的间距根据单节支护单元在整个孔中的位置确定。在孔下部，可以适当密集布置。在孔上部，孔壁受力相对小，连接凹槽之间的间距可以放大。
考虑施工因素，每节支护单元的钢管长度2-3米为宜，钢管材质应符合现行国家标准《直缝电焊钢管》。
所述的活动支护臂的尾端开设有螺纹孔，所述的支护模板几何中心带螺栓孔，所述的支护模板与活动支护臂的尾端通过螺栓连接。
相邻两节支护单元的钢管之间通过对接扣件与紧固螺栓连接，所述的对接扣件由两个半圆形扣盖组成，两个半圆形扣盖的一端转动连接，两个半圆形扣盖的另一端通过紧固螺栓连接，两个半圆形扣盖围合将两节支护单元的钢管紧固在内。所述的对接扣件为全钢冷压扣件。所述的半圆形扣盖与紧固螺栓之间设有垫片，垫片优选为橡胶垫，以加强紧固力。
根据需要可以在所述的支护模板的外侧包裹一层土工织物，以加强支护效果，并且对于预钻孔和应力释放孔都适用。支护模板大小形状根据模板受力大小及孔壁形状自选，当孔为圆孔时，支护模板形状为圆柱面；当为方孔时，支护模板形状为平面。
使用所述的支护孔壁的组合支护装置的支护方法，包括以下步骤：
步骤1，在成孔前或成孔时，预先根据孔的深度算好支护单元节数，并根据孔的形状选择支护模板的形状，在现场将各单节支护单元的钢管、活动支护臂和支护模板连接好；
步骤2，成孔后，将组装好的单节支护单元放入孔中，待下放支护单元至上端接近地面时，在露出的活动支护臂下方对称放置横向支撑，通过对接扣件与紧固螺栓连接第二节支护单元，再撤掉横向支撑，将第二节支护单元入孔；
步骤3，重复上述步骤1和2，在放入多节支护单元后，第一节支护单元直到孔底，形成支护孔壁的整体支护装置，形成支护孔壁的整体支护装置后，需要加上盖板，并在孔口做好标记。
所述的支护方法还包括拆除组合支护装置的步骤，拆除时，用起吊设备提升最上面的支护单元出地面，并在最上面的支护单元的下一节支护单元的活动支护臂下方对称放置横向支撑，拆除最上面的支护单元，重复上述过程，直到所有支护单元提升并拆除。
与现有技术相比，本发明的支护装置结构简单，安装与拆卸方便，提高了材料的使用率，构件零件可更换，并可循环使用，提高装置的使用效率。本发明涉及的支护方法降低施工成本，节省劳动力，具有良好的使用和推广价值。本发明可应用于岩土工程施工中地下各类成孔护壁，如应力释放孔，预钻孔等，适用性广。
附图说明
图1为本发明的单节支护单元俯视结构示意图；
图2为本发明的单节支护单元主视结构示意图；
图3为活动支护臂的结构示意图；
图4为连接凹槽的结构示意图；
图5为相邻两节支护单元的钢管连接结构主视示意图；
图6为相邻两节支护单元的钢管连接结构俯视示意图。
图中标号：1为钢管，2为连接凹槽，3为活动支护臂，31为凹槽连接部，32为螺纹孔，4为螺杆，5为支护模板，6为对接扣件，61为半圆形扣盖，7为紧固螺栓，8为垫片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种支护孔壁的组合支护装置，对预钻孔施工成孔后的孔壁进行支护，该组合支护装置由多节支护单元首尾相连而成。如图1、图2所示，每节支护单元包括钢管I、活动支护臂3与支护模板5，支护模板5围成与孔壁内部相同的形状，钢管1竖直设在所有支护模板5围成的中心处，钢管1外侧焊接有连接凹槽2。如图3、图4所示，活动支护臂3的头端设有凹槽连接部31，该凹槽连接部31插接在连接凹槽2内，并通过螺杆4将连接凹槽2与凹槽连接部31连接。活动支护臂3可以绕连接凹槽2转动，转动范围为从垂直于钢管1方向顺时针转至与钢管1平行。活动支护臂3的尾端开设有螺纹孔32，支护模板5几何中心带螺栓孔，支护模板5与活动支护臂3的尾端通过螺栓连接。
在钢管1的同一高度处，对称焊接有与支护模板5个数相同的连接凹槽2。沿钢管1长度方向，根据实际受力情况等间距或不等间距处对称焊有连接各活动支护臂3的连接凹槽2，连接凹槽2含有螺杆孔。连接凹槽2的间距根据单节支护单元在整个孔中的位置确定。在孔下部，可以适当密集布置。在孔上部，孔壁受力相对小，连接凹槽2之间的间距可以放大。考虑施工因素，每节支护单元的钢管1长度2-3米为宜，钢管1材质应符合现行国家标准《直缝电焊钢管》。
如图5、图6所示，相邻两节支护单元的钢管1之间通过对接扣件6与紧固螺栓7连接，对接扣件6由两个半圆形扣盖61组成，两个半圆形扣盖61的一端转动连接，两个半圆形扣盖61的另一端通过紧固螺栓7连接，两个半圆形扣盖61围合将两节支护单元的钢管1紧固在内。对接扣件6为全钢冷压扣件。半圆形扣盖61与紧固螺栓7之间设有垫片8，垫片8优选为橡胶垫，以加强紧固力。
根据需要可以在支护模板5的外侧包裹一层土工织物，以加强支护效果，并且对于预钻孔和应力释放孔都适用。支护模板5大小形状根据模板受力大小及孔壁形状自选，当孔为圆孔时，支护模板5形状为圆柱面；当为方孔时，支护模板5形状为平面。在本实施例中，孔为方孔时，支护模板5形状为平面。
实施例2
使用实施例1所述支护孔壁的组合支护装置的支护方法，包括以下步骤：
步骤1，在成孔前或成孔时，预先根据孔的深度算好支护单元节数，并根据孔的形状选择支护模板5的形状，在现场将各单节支护单元的钢管1、活动支护臂3和支护模板5连接好；
步骤2，成孔后，将组装好的单节支护单元放入孔中，待下放支护单元至上端接近地面时，在露出的活动支护臂3下方对称放置横向支撑，通过对接扣件6与紧固螺栓7连接第二节支护单元，再撤掉横向支撑，将第二节支护单元入孔；
步骤3，重复上述步骤1和2，在放入多节支护单元后，第一节支护单元直到孔底，形成支护孔壁的整体支护装置，形成支护孔壁的整体支护装置后，需要加上盖板，并在孔口做好标记。
支护方法还包括拆除组合支护装置的步骤，拆除时，用起吊设备提升最上面的支护单元出地面，并在最上面的支护单元的下一节支护单元的活动支护臂3下方对称放置横向支撑，拆除最上面的支护单元，重复上述过程，直到所有支护单元提升并拆除。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种支护孔壁的组合支护装置，对预钻孔施工成孔后的孔壁进行支护，其特征在于，该组合支护装置由多节支护单元首尾相连而成，每节支护单元包括钢管(1)、活动支护臂(3)与支护模板(5)，所述的支护模板(5)围成与孔壁内部相同的形状，所述的钢管(1)竖直设在所有支护模板(5)围成的中心处，所述的活动支护臂(3)连接在钢管(1)与支护模板(5)之间，相邻两节支护单元的钢管(1)组合连接。
2.根据权利要求1所述的一种支护孔壁的组合支护装置，其特征在于，所述的钢管(1)外侧焊接有连接凹槽(2)，所述的活动支护臂(3)的头端设有凹槽连接部(31)，该凹槽连接部(31)插接在连接凹槽(2)内，并通过螺杆(4)将连接凹槽(2)与凹槽连接部(31)连接。
3.根据权利要求2所述的一种支护孔壁的组合支护装置，其特征在于，在钢管(1)的同一高度处，对称焊接有与支护模板(5)个数相同的连接凹槽(2)。
4.根据权利要求2所述的一种支护孔壁的组合支护装置，其特征在于，沿钢管(1)长度方向，间隔设有连接凹槽(2)。
5.根据权利要求1所述的一种支护孔壁的组合支护装置，其特征在于，所述的活动支护臂(3)的尾端开设有螺纹孔(32)，所述的支护模板(5)与活动支护臂(3)的尾端通过螺栓连接。
6.根据权利要求1所述的一种支护孔壁的组合支护装置，其特征在于，相邻两节支护单元的钢管(1)之间通过对接扣件(6)与紧固螺栓(7)连接，所述的对接扣件(6)由两个半圆形扣盖(61)组成，两个半圆形扣盖(61)的一端转动连接，两个半圆形扣盖(61)的另一端通过紧固螺栓(7)连接，两个半圆形扣盖(61)围合将两节支护单元的钢管(1)紧固在内。
7.根据权利要求6所述的一种支护孔壁的组合支护装置，其特征在于，所述的半圆形扣盖(61)与紧固螺栓(7)之间设有垫片(8)。
8.根据权利要求1所述的一种支护孔壁的组合支护装置，其特征在于，所述的支护模板(5)的外侧包裹一层土工织物，当孔为圆孔时，支护模板(5)形状为圆柱面；当为方孔时，支护模板(5)形状为平面。
9.使用如权利要求1所述的支护孔壁的组合支护装置的支护方法，其特征在于，所述的支护方法包括以下步骤：
步骤1，在成孔前或成孔时，预先根据孔的深度算好支护单元节数，并根据孔的形状选择支护模板(5)的形状，在现场将各单节支护单元的钢管(1)、活动支护臂(3)和支护模板(5)连接好；
步骤2，成孔后，将组装好的单节支护单元放入孔中，待下放支护单元至上端接近地面时，在露出的活动支护臂(3)下方对称放置横向支撑，通过对接扣件(6)与紧固螺栓(7)连接第二节支护单元，再撤掉横向支撑，将第二节支护单元入孔；
步骤3，重复上述步骤1和2，在放入多节支护单元后，第一节支护单元直到孔底，形成支护孔壁的整体支护装置。
10.根据权利要求9所述的使用支护孔壁的组合支护装置的支护方法，其特征在于，还包括拆除组合支护装置的步骤，拆除时，用起吊设备提升最上面的支护单元出地面，并在最上面的支护单元的下一节支护单元的活动支护臂(3)下方对称放置横向支撑，拆除最上面的支护单元，重复上述过程，直到所有支护单元提升并拆除。
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