CN106567392B - 基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置，旨在提供一种不仅操作方便、劳动强度低、施工效率高，而且可以有效解决因人工手动操作存在应力补偿插件往往不能够完全填充两个支撑部件之间的间隙，导致当千斤顶卸载后型钢内支撑梁的轴力不能够达到预期要求的问题的自动补偿插片装置。它包括机箱、通过水平轴杆转动设置在机箱内的转盘、若干设置在转盘上的气动夹指及设置在机箱内的插片机构。气动夹指绕水平轴杆周向均布，且各气动夹指上夹持一块应力补偿插片。插片机构包括设置在转盘正下方的补偿插片竖直导套、设置在补偿插片竖直导套正上方的竖直补偿插片压板及用于升降竖直补偿插片压板的升降气缸。

Description

基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置

技术领域

本发明涉及基坑补偿插片装置，具体涉及一种基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置。

背景技术

为了保证地下结构及基坑周边环境的安全，需要在基坑侧壁及周围施加支撑、加固等防护措施。目前的基坑支撑系统通常采用型钢内支撑作为基坑的水平支撑。如图1所示，型钢内支撑包括设置在基坑围檩之间的型钢内支撑梁6及安装在型钢内支撑梁端部与基坑围檩7之间的轴力加压组件。轴力加压组件包括两个可相互撑开的支撑部件1a、1b、设置在两支撑部件之间的限位挡块3及设在限位挡块与支撑部件之间的应力保持插件2。应力保持插件由若干插板21构成。型钢内支撑梁通过轴力加压组件对撑在相对两侧的基坑围檩之间，以此形成对基坑的支撑。基坑在开挖过程中，需要对于型钢内支撑梁进行轴力监测。

目前的轴力监测是采取在型钢内支撑梁上安装轴力检测应力器（例如，轴力计），当型钢内支撑梁接受了来自基坑外侧的主动土压力后，轴力检测应力器将检测到的轴力变化，输送到检测设备上并经过处理后，得出轴力变化值和绘制相应的曲线，供施工技术人员判断基坑安全是否在可控范围里。若基坑的实测轴力显示不足，需要再进一步增加型钢内支撑梁的轴力，则需要人工前往现场，通过安放千斤顶加压，将两个支撑部件撑开，然后在两个支撑部件之间插入应力补偿插件（如插板），从而将轴力施加上去，保证型钢内支撑梁对基坑的支撑。目前型钢内支撑梁的轴力补偿工作，需要人工手动将应力补偿插件插入两个支撑部件之间不仅操作不便、劳动强度大、施工效率低，而且人工手动操作的方式往往存在应力补偿插件往往不能够完全填充两个支撑部件之间的间隙，导致当千斤顶卸载后型钢内支撑梁的轴力不能够达到预期要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中存在的不足，提供一种基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置，其不仅操作方便、劳动强度低、施工效率高，而且可以有效解决因人工手动操作存在应力补偿插件往往不能够完全填充两个支撑部件之间的间隙，导致当千斤顶卸载后型钢内支撑梁的轴力不能够达到预期要求的问题。

本发明的技术方案是：

一种基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置包括机箱、通过水平轴杆转动设置在机箱内的转盘、用于转动水平轴杆转动的转盘旋转电机、若干设置在转盘上的气动夹指及设置在机箱内的插片机构，所述气动夹指绕水平轴杆周向均布，且各气动夹指上夹持一块应力补偿插片，所述插片机构包括设置在转盘正下方的补偿插片竖直导套、设置在补偿插片竖直导套正上方并能够往下插入补偿插片竖直导套内的竖直补偿插片压板及用于升降竖直补偿插片压板的升降气缸。

本方案的基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置不仅操作方便、劳动强度低、施工效率高，而且可以有效解决因人工手动操作存在应力补偿插件往往不能够完全填充两个支撑部件之间的间隙，导致当千斤顶卸载后型钢内支撑梁的轴力不能够达到预期要求的问题。

作为优选，还包括设置在机箱内的应力补偿插片上油装置，所述竖直补偿插片压板的上端设有连接平板，所述升降气缸的活塞杆与连接平板相连接；所述应力补偿插片上油装置包括储油箱、一对转动设置在补偿插片竖直导套上的滚筒及自适应触发滴油机构，所述滚筒的外周面包覆一层海绵层，滚筒的转轴与水平轴杆相平行，补偿插片竖直导套的侧面上设有滚筒避让口，滚筒穿过对应的滚筒避让口，且一对滚筒的对称中心位于补偿插片竖直导套的内腔内；所述滚筒的正上方设有滴油管，且滴油管上设有滴油孔；所述自适应触发滴油机构包括设置在连接平板上的竖直通孔、插设在竖直通孔内的竖直配重杆、设置在机箱内的竖直阀套、设置在竖直阀套内的进油接口与出油接口、滑动设置在竖直阀套内的竖直阀杆及自上而下依次设置在竖直阀杆上的第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈与第四密封圈，所述储油箱底部设有供油接口，供油接口与进油接口通过连接管道相连接，出油接口与滴油管通过连接管道相连接，所述竖直配重杆上并位于连接平板上方设有配重杆限位块，且竖直配重杆位于竖直阀杆的正上方，所述竖直阀杆上设有阀杆上限位块、阀杆中限位块与阀杆下限位块，阀杆下限位块位于竖直阀套下方，阀杆上限位块与阀杆中限位块位于竖直阀套上方，阀杆上并位于竖直阀套上端与阀杆上限位块之间套设有复位弹簧，当阀杆下限位块抵靠在竖直阀套下端面时，所述进油接口位于第二密封圈与第三密封圈之间，出油接口位于第三密封圈与第四密封圈之间。

作为优选，第二密封圈与第三密封圈之间的间距大于进油接口与出油接口在竖直方向上的间距。

作为优选，当阀杆中限位块抵靠在竖直阀套上端面时，所述进油接口位于第一密封圈与第二密封圈之间，出油接口位于第二密封圈的下方。

作为优选，供油接口的高度高于进油接口的高度。

作为优选，应力补偿插片与水平轴杆相平行，且应力补偿插片沿水平轴杆的径向延伸。

作为优选，与气动夹指相对的应力补偿插片一侧设有厚度由应力补偿插片中部往边缘方向逐渐减小的应力补偿插片导向部。

作为优选，补偿插片竖直导套的上端口设有横截面自上而下逐渐减小的导向口。

作为优选，应力补偿插片的材质为金属材质。

本发明的有益效果是：具有操作方便、劳动强度低、施工效率高的特点，而且可以有效解决因人工手动操作存在应力补偿插件往往不能够完全填充两个支撑部件之间的间隙，导致当千斤顶卸载后型钢内支撑梁的轴力不能够达到预期要求的问题。

附图说明

图1是现有技术中基坑的型钢内支撑的一种局部结构示意图。

图2是本发明实施例1的基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置的一种结构示意图。

图3是图2中A向局部视图。

图4是图3中B处的局部放大图。

图5是本发明实施例1的基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置在实际应用过程中的一种结构示意图。

图6是图5中C处的局部放大图。

图7是本发明实施例2的基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置的一种结构示意图。

图8是图7中D向局部视图。

图9是图7中E处的局部放大图。

图10是本发明实施例2的自适应触发滴油机构的一种结构示意图。

图中：支撑部件1a、1b，应力保持插件2、插板21，限位挡块3，旋转接头4、接头本体41、进气接头42、排气接头43，机箱51、水平轴杆52、转盘53、气动夹指54、应力补偿插片55、应力补偿插片导向部551、补偿插片竖直导套56、竖直补偿插片压板57、连接平板58、升降气缸59，型钢内支撑梁6，基坑围檩7，滚筒8、海绵层81，自适应触发滴油机构9、竖直阀套91、竖直阀杆92、进油接口93、阀杆上限位块94、复位弹簧95、阀杆中限位块96、第一密封圈97、第二密封圈98、第三密封圈99、出油接口910、第四密封圈911、阀杆下限位块912，竖直配重杆10、配重杆限位块101，储油箱11，供油接口12，滴油管13。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

实施例1，如图2、图3、图4、图5、图6所示，一种基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置包括机箱51、测距装置、通过水平轴杆52转动设置在机箱内的转盘53、用于转动水平轴杆转动的转盘旋转电机、若干设置在转盘上的气动夹指54及设置在机箱内的插片机构。测距装置为激光测距传感器或红外线测距传感器。转盘上设有旋转接头4。旋转接头包括设置在转盘上的接头本体41、设置在接头本体外侧面上并与接头本体的内腔相连通的进气轴孔、可转动设置在进气轴孔内的进气接头42及设置在接头本体上的排气接头43。进气轴孔与水平轴杆同轴设置。外接的供气管道与进气接头相连接。排气接头通过进气管道与气动夹指的进气口相连接。

气动夹指绕水平轴杆周向均布。各气动夹指上夹持一块应力补偿插片55。应力补偿插片的材质为金属材质。应力补偿插片与水平轴杆相平行，且应力补偿插片沿水平轴杆的径向延伸。应力补偿插片上设有螺栓避让口。与气动夹指相对的应力补偿插片一侧设有厚度由应力补偿插片中部往边缘方向逐渐减小的应力补偿插片导向部551。各气动夹指上的应力补偿插片的厚度分布在5毫米至50毫米之间的区间内，其中有一部分应力补偿插片的厚度为5-10毫米，有一部分应力补偿插片的厚度为10-20毫米，有一部分应力补偿插片的厚度为20-30毫米，有一部分应力补偿插片的厚度为30-40毫米，有一部分应力补偿插片的厚度为40-50毫米。

插片机构包括设置在转盘正下方的补偿插片竖直导套56、设置在补偿插片竖直导套正上方的竖直补偿插片压板57及用于升降竖直补偿插片压板的升降气缸59。升降气缸竖直设置，升降气缸的活塞杆朝下。升降气缸的缸体上端与箱体的内顶面相连接。竖直补偿插片压板的上端设有连接平板58，升降气缸的活塞杆与连接平板相连接。竖直补偿插片能够往下插入补偿插片竖直导套内。补偿插片竖直导套的上端口设有横截面自上而下逐渐减小的导向口。补偿插片竖直导套的下端口位于对应的应力保持件的正上方。

本实施例的基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置的具体使用如下：

如图1、图5、图6所示，将基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置安装在轴力加压组件的上方。基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置与应力保持插件一一对应（即每个应力保持插件的上方设置一个基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置），并使补偿插片竖直导套的下端口位于对应的应力保持插件的正上方。本实施例的应力保持插件为两个（限位挡块为两个），使用的基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置也为两个。

将测距装置安装在支撑部件上，用于测量两支撑部件之间的间距。

在基坑施工过程中，当轴力检测应力器实测检测型钢内支撑梁的轴力不足时，则轴力补偿装置启动并按如下步骤工作：

第一，将液压千斤顶置于两支撑部件之间，接着液压千斤顶启动、加载，将两支撑部件顶开，增大型钢内支撑梁的轴力；当轴力检测应力器实测检测型钢内支撑梁的轴力达标后，液压千斤顶停止加载；

第二，根据测距传感器测得的液压千斤顶加载前、后第一支撑部件与第二支撑部件之间的间距，从而得到液压千斤顶加载前、后第一支撑部件与第二支撑部件之间的间距之差值尺寸；插片落料补偿装置根据该差值选择符合该要求的应力补偿插片，通过转盘旋转电机转动转盘，使符合该尺寸要求的应力补偿插片位于补偿插片竖直导套的正上方；

接着，对应的气动夹指释放该应力补偿插片，使该应力补偿插片落入补偿插片竖直导套内，且该应力补偿插片的应力补偿插片导向部插入应力保持件的应力保持插片之间；

再接着，升降气缸带动竖直补偿插片压板下移并伸入补偿插片竖直导套内，将应力补偿插片压入对应的应力保持插件的插板之间；然后升降气缸带动竖直补偿插片压板上移复位；

第四，液压千斤顶卸载。

本实施例的基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置不仅操作方便、劳动强度低、施工效率高的特点，而且能够选择符合该厚度尺寸要求的应力补偿插片完全填充两个支撑部件之间的间隙，从而有效解决因人工手动操作存在应力补偿插件往往不能够完全填充两个支撑部件之间的间隙，导致当千斤顶卸载后型钢内支撑梁的轴力不能够达到预期要求的问题。

实施例2，本实施例的其余结构参照实施例1，其不同之处在于：

如图7、图8、图9所示，一种基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置还包括设置在机箱内的应力补偿插片上油装置。应力补偿插片上油装置包括储油箱11、一对转动设置在补偿插片竖直导套上的滚筒8及自适应触发滴油机构9。本实施例的一对滚筒是指两个滚筒。两个滚筒的转轴位于同一高度。滚筒的转轴与水平轴杆相平行。滚筒的外周面包覆一层海绵层81。两个滚筒的海绵层相互接触。海绵层的厚度大于等于应力补偿插片的厚度的一半，本实施例的海绵层的厚度为25毫米。补偿插片竖直导套的侧面上设有滚筒避让口，滚筒穿过对应的滚筒避让口，且一对滚筒的对称中心位于补偿插片竖直导套的内腔内。滚筒的正上方设有滴油管13，且滴油管上设有滴油孔。

如图7、图8、图9、图10所示，自适应触发滴油机构包括设置在连接平板上的竖直通孔、插设在竖直通孔内的竖直配重杆10、设置在机箱内的竖直阀套91、设置在竖直阀套内的进油接口93与出油接口910、滑动设置在竖直阀套内的竖直阀杆92及自上而下依次设置在竖直阀杆上的第一密封圈97、第二密封圈98、第三密封圈99与第四密封圈911。竖直阀杆上设有阀杆上限位块94、阀杆中限位块96与阀杆下限位块912。阀杆下限位块位于竖直阀套下方。阀杆上限位块与阀杆中限位块位于竖直阀套上方。阀杆上并位于竖直阀套上端与阀杆上限位块之间套设有复位弹簧95。进油接口位于出油接口的上方。第二密封圈与第三密封圈之间的间距大于进油接口与出油接口在竖直方向上的间距。竖直配重杆上并位于连接平板上方设有配重杆限位块101，且竖直配重杆位于竖直阀杆的正上方。

当阀杆下限位块抵靠在竖直阀套下端面时，进油接口位于第二密封圈与第三密封圈之间，出油接口位于第三密封圈与第四密封圈之间。当阀杆中限位块抵靠在竖直阀套上端面时，进油接口位于第一密封圈与第二密封圈之间，出油接口位于第二密封圈的下方。

储油箱底部设有供油接口12，供油接口的高度高于进油接口的高度。供油接口与进油接口通过连接管道相连接，出油接口与滴油管通过连接管道相连接。

本实施例的应力补偿插片上油装置的具体工作如下：

由于两个滚筒的设置，在应力补偿插片落入补偿插片竖直导套内后，应力补偿插片的下端将卡在两个滚筒之间。

在升降气缸带动竖直补偿插片压板下移并伸入补偿插片竖直导套内的过程中：竖直配重杆将下移并抵压在竖直阀杆上端，在竖直配重杆的重力作用下将竖直阀杆往下压，使竖直配重杆下移，直至阀杆中限位块抵靠在竖直阀套上端面上为止。由于第二密封圈与第三密封圈之间的间距大于进油接口与出油接口在竖直方向上的间距，因而在竖直配重杆下移过程中的某段时间内进油接口与出油接口将位于第二密封圈与第三密封圈之间，从而使进油接口与出油接口连通，此时，储油箱内的油液通过连接管道流入滴油管内，并通过滴油孔滴落到滚筒的海绵层上，自动为海绵层上油/补油。当阀杆中限位块抵靠在竖直阀套上端面时，进油接口位于第一密封圈与第二密封圈之间，出油接口位于第二密封圈的下方，此时，进油接口与出油接口被再次切断，避免流出过多的油液，造成浪费。

当阀杆中限位块抵靠在竖直阀套上端面时，进油接口位于第一密封圈与第二密封圈之间，出油接口位于第二密封圈的下方。接下来，在升降气缸带动竖直补偿插片压板将应力补偿插片往下压入对应的应力保持插件的插板之间的过程中，两个滚筒的海绵层将为应力补偿插片上油、润滑，从而有利于应力补偿插片顺利的插入对应的应力保持插件的插板之间。另一方面，还可以起到应力补偿插片防锈的作用。

当应力补偿插片压入到对应的应力保持插件的插板之间后，升降气缸带动竖直补偿插片压板上移复位。在升降气缸上移复位的过程中，竖直配重杆也将上移复位，此时，在复位弹簧的作用下竖直阀杆上移，直至阀杆下限位块抵靠在竖直阀套下端面为止，此时，进油接口与出油接口被再次切断。

Claims (6)

1.一种基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置，其特征是，包括机箱、通过水平轴杆转动设置在机箱内的转盘、用于转动水平轴杆转动的转盘旋转电机、若干设置在转盘上的气动夹指及设置在机箱内的插片机构，所述气动夹指绕水平轴杆周向均布，且各气动夹指上夹持一块应力补偿插片，所述插片机构包括设置在转盘正下方的补偿插片竖直导套、设置在补偿插片竖直导套正上方并能够往下插入补偿插片竖直导套内的竖直补偿插片压板及用于升降竖直补偿插片压板的升降气缸；

所述应力补偿插片与水平轴杆相平行，且应力补偿插片沿水平轴杆的径向延伸；

所述应力补偿插片的材质为金属材质；

所述补偿插片竖直导套的上端口设有横截面自上而下逐渐减小的导向口。

2.根据权利要求1所述的基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置，其特征是，还包括设置在机箱内的应力补偿插片上油装置，

所述竖直补偿插片压板的上端设有连接平板，所述升降气缸的活塞杆与连接平板相连接；

所述应力补偿插片上油装置包括储油箱、一对转动设置在补偿插片竖直导套上的滚筒及自适应触发滴油机构，所述滚筒的外周面包覆一层海绵层，滚筒的转轴与水平轴杆相平行，补偿插片竖直导套的侧面上设有滚筒避让口，滚筒穿过对应的滚筒避让口，且一对滚筒的对称中心位于补偿插片竖直导套的内腔内；所述滚筒的正上方设有滴油管，且滴油管上设有滴油孔；

所述自适应触发滴油机构包括设置在连接平板上的竖直通孔、插设在竖直通孔内的竖直配重杆、设置在机箱内的竖直阀套、设置在竖直阀套内的进油接口与出油接口、滑动设置在竖直阀套内的竖直阀杆及自上而下依次设置在竖直阀杆上的第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈与第四密封圈，所述储油箱底部设有供油接口，供油接口与进油接口通过连接管道相连接，出油接口与滴油管通过连接管道相连接，所述竖直配重杆上并位于连接平板上方设有配重杆限位块，且竖直配重杆位于竖直阀杆的正上方，

所述竖直阀杆上设有阀杆上限位块、阀杆中限位块与阀杆下限位块，阀杆下限位块位于竖直阀套下方，阀杆上限位块与阀杆中限位块位于竖直阀套上方，阀杆上并位于竖直阀套上端与阀杆上限位块之间套设有复位弹簧，

当阀杆下限位块抵靠在竖直阀套下端面时，所述进油接口位于第二密封圈与第三密封圈之间，出油接口位于第三密封圈与第四密封圈之间。

3.根据权利要求2所述的基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置，其特征是，所述第二密封圈与第三密封圈之间的间距大于进油接口与出油接口在竖直方向上的间距。

4.根据权利要求2所述的基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置，其特征是，当阀杆中限位块抵靠在竖直阀套上端面时，所述进油接口位于第一密封圈与第二密封圈之间，出油接口位于第二密封圈的下方。

5.根据权利要求2所述的基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置，其特征是，所述供油接口的高度高于进油接口的高度。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的基坑型钢内支撑轴力补偿用自动补偿插片装置，其特征是，与气动夹指相对的应力补偿插片一侧设有厚度由应力补偿插片中部往边缘方向逐渐减小的应力补偿插片导向部。