CN109667437B - 一种自适应土层承载力要求的结构平台体系 - Google Patents

一种自适应土层承载力要求的结构平台体系 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自适应土层承载力要求的结构平台体系，包括平台、多个竖向支撑机构、支座机构以及自沉式井壁管；所述支座机构包括支撑台以及旋转台；所述支撑台的顶面开有外槽边和内槽边均呈圆形的环形滚珠槽，所述环形滚珠槽内充满有多个直径分别与所述环形滚珠槽相应位置的宽度相配的滚珠，所述旋转台架设在多个所述滚珠的顶部；所述支撑台的底面开有井壁管卡槽，所述自沉式井壁管的上端卡接在所述井壁管卡槽内并可相对所述支撑台绕自身轴线转动。本发明的支座机构可以调节旋转台的水平度，从而保证平台的水平度，而且本发明能够根据土层的不同性质，随着平台及其上面承受的荷载的变化，通过自沉式井壁管式基础，自动选择基础的入土深度。

Description

一种自适应土层承载力要求的结构平台体系
技术领域
本发明涉及建筑领域，具体地说涉及一种自适应土层承载力要求的结构平台体系。
背景技术
在施工工地上，经常需要使用到平台，用来支撑建筑体或设备等，平台上的荷载通过立柱传至基础，最后整个结构体系的重量都落在土层上，但因不同建筑场地其土层承载力会不同，对于辅助施工的临时平台为保证安全施工，只能对其进行地基承载力计算和基础设计。这样做的缺点是显而易见的，既浪费人力、物力，时间成本也高，等到主体结构到一定阶段，平台就要拆除，如此多的临时砼基础在地下，清除也是很大的一项成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自适应土层承载力要求，并可以调节保证平台的水平度的结构平台体系。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种自适应土层承载力要求的结构平台体系，包括平台、安装在所述平台的底部的多个竖向支撑机构、安装在所述竖向支撑机构的底部的支座机构以及自沉式井壁管；
所述支座机构包括支撑台以及旋转台；所述支撑台的顶面开有外槽边和内槽边均呈圆形的环形滚珠槽，且所述环形滚珠槽的外槽边和内槽边相互偏心设置，以此使所述环形滚珠槽的宽度呈小大小渐变形态，所述环形滚珠槽的横截面呈弧形，且所述环形滚珠槽的深度沿着从所述环形滚珠槽的宽度最小端至宽度最大端的方向逐渐增大；初始状态下，所述环形滚珠槽内充满有多个直径分别与所述环形滚珠槽相应位置的宽度相配的滚珠，且多个所述滚珠的顶点齐平，所述旋转台架设在多个所述滚珠的顶部；
所述支撑台的底面开有井壁管卡槽，所述自沉式井壁管的上端卡接在所述井壁管卡槽内并可相对所述支撑台绕自身轴线转动。
进一步地，所述竖向支撑机构包括支撑盘、两根以上的横撑梁、与两根以上的所述横撑梁数量相同的竖撑杆以及与两根以上的所述横撑梁数量相同的斜撑杆；所述支撑盘呈圆形，所述支撑盘的外周壁上开有沿所述支撑盘的周向延伸的环形导轨槽，所述横撑梁的一端连接有万向接头，所述万向接头滑动安装在所述环形导轨槽内，且所述万向接头可在所述环形导轨槽内绕自身轴线转动；各所述竖撑杆的下端分别铰接在所述旋转台的顶部，各所述竖撑杆的上端分别可拆卸连接在所述支撑盘的底部，各所述斜撑杆的下端分别一一对应铰接在各所述竖撑杆上，各所述斜撑杆的上端分别一一对应可拆卸连接在所述横撑梁上。
进一步地，相邻两个竖向支撑机构之间共用一根所述横撑梁。
进一步地，所述万向接头由相互连接的圆柱体和球体构成，所述环形导轨槽的横截面与所述万向接头的纵截面相吻合，且所述环形导轨槽的与所述万向接头的球体相配合的部分位于内侧。
进一步地，所述横撑梁的一端通过二级阶梯轴与所述万向接头连接，所述二级阶梯轴的直径较小段螺纹套接在所述万向接头的圆柱体内，所述横撑梁的一端螺纹套接在所述二级阶梯轴的直径较大段内。
进一步地，所述竖撑杆的上端通过第一连接杆和第一套筒可拆卸连接在所述支撑盘的底部，所述第一连接杆的上端铰接在所述支撑盘的底部，所述第一连接杆的下端螺纹连接在所述第一套筒的上部内，所述竖撑杆的上端螺纹连接在所述第一套筒的下部内。
进一步地，所述斜撑杆的上端通过第二连接杆和第二套筒可拆卸连接在所述横撑梁上，所述第二连接杆的上端铰接在所述横撑梁上，所述第二连接杆的下端螺纹连接在所述第二套筒的上部内，所述斜撑杆的上端螺纹连接在所述第二套筒的下部内。
进一步地，所述旋转台的底面中心固定有定珠，所述支撑台的顶面中心开有定珠槽，所述定珠伸入所述定珠槽内并与所述定珠槽滚动配合，所述定珠的顶部设有水平标识，所述旋转台的顶面中心开有供使用者观看所述水平标识的观察孔。
进一步地，所述支撑台的外周壁上连接有把手。
本发明的有益效果体现在：
本发明的支座机构可以调节旋转台的水平度，从而保证竖向支撑处于竖直状态，继而保证平台的水平度，而且本发明能够根据土层的不同性质，随着平台及其上面承受的荷载的变化，通过平台的自沉式井壁管式基础，自动选择基础的入土深度；本发明结构简单，容易制作，操作方便，具有非常好的应用前景。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图。
图2是本发明一实施例中的支撑盘、万向接头和横撑梁的配合示意图。
图3是本发明一实施例中的支撑台的俯视图。
图4是A处放大图。
图5是B处放大图。
图6是支撑台和旋转台处于水平状态的示意图。
图7是支撑台和旋转台处于倾斜状态的示意图。
图8是支撑台处于倾斜状态、旋转台处于水平状态的示意图。
附图中各部件的标记为：10支座机构、11支撑台、111环形滚珠槽、112定珠槽、113井壁管卡槽、114环形卡块、12旋转台、121观察孔、13把手、14滚珠、15定珠、151水平标识、16自沉式井壁管、161环形卡槽；20竖向支撑机构、21支撑盘、211环形导轨槽、 22横撑梁、23竖撑杆、24斜撑杆、25万向接头、251圆柱体、252球体、221二级阶梯轴、 26第一连接杆、27第一套筒、28第二连接杆、29第二套筒；30平台。
具体实施方式
下面将参考附图来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
参见图1至图6。
本发明自适应土层承载力要求的结构平台体系，包括平台30、安装在所述平台30的底部的多个竖向支撑机构20、安装在所述竖向支撑机构20的底部的支座机构10以及自沉式井壁管16；
所述支座机构10包括支撑台11以及旋转台12；所述支撑台11的顶面开有外槽边和内槽边均呈圆形的环形滚珠槽111，且所述环形滚珠槽111的外槽边和内槽边相互偏心设置，以此使所述环形滚珠槽111的宽度呈小大小渐变形态，所述环形滚珠槽111的横截面呈弧形，且所述环形滚珠槽111的深度沿着从所述环形滚珠槽111的宽度最小端至宽度最大端的方向逐渐增大；初始状态下，所述环形滚珠槽111内充满有多个直径分别与所述环形滚珠槽111相应位置的宽度相配的滚珠14，且多个所述滚珠14的顶点齐平，所述旋转台12架设在多个所述滚珠14的顶部；
所述支撑台11的底面开有井壁管卡槽113，所述自沉式井壁管16的上端卡接在所述井壁管卡槽113内并可相对所述支撑台11绕自身轴线转动。
这里的自沉式井壁管是申请号为201820596550.8中国专利公开的一种分体自沉式井壁管，或是申请号为201820596295.7中国专利公开的一种自沉式井壁管系统。为简洁描述起见，不再此赘述。
本发明能够根据土层的不同性质，随着平台及其上面承受的荷载的变化，通过平台的自沉式井壁管式基础，自动选择基础的入土深度，计算原理是通过基础侧土体的侧阻力和基础底土体的端阻力从而改变整个基础的承载力，而基础入土深度是否合适则由基础在土体里的沉降决定，只要做好基础每天的沉降量，就能根据设计规范的要求，得出基础是否已经满足了承载力要求。
而且本发明的支座机构可以调节旋转台的水平度，从而保证竖向支撑处于竖直状态，继而保证平台的水平度。如图6所示，当支撑台处于水平状态时，不需要进行调节，只要支座处于初始状态即可，该状态下，由于多个滚珠在顶点齐平，因此可以保证旋转台处于水平状态，从而可以保证竖向支撑的竖直度；
而当支撑台因外界因素发生倾斜时，如图7所示，旋转台在其影响下也产生倾斜，这时，需要对支座进行调节，具体是旋转支撑台，由于环形滚珠槽的横截面呈弧形，因此各滚珠均可沿着环形滚珠槽的周向在环形滚珠槽内移动，最后，只要直径较大的滚珠处于环形滚珠槽的较浅的位置，直径较小的滚珠处于环形滚珠槽的较深的位置，就能够补偿支撑台和旋转台之间因倾斜产生的距离变化，保证旋转台处于水平状态，如图8所示。
自沉式井壁管可以一方面可以形成基础，提高安装稳定性，而且自沉式井壁管也可以用于形成井。
在一实施例中，所述竖向支撑机构20包括支撑盘21、旋转台12、两根以上的横撑梁22、与两根以上的所述横撑梁22数量相同的竖撑杆23以及与两根以上的所述横撑梁22 数量相同的斜撑杆24；所述支撑盘21呈圆形，所述支撑盘21的外周壁上开有沿所述支撑盘21的周向延伸的环形导轨槽211，所述横撑梁22的一端连接有万向接头25，所述万向接头25滑动安装在所述环形导轨槽211内，且所述万向接头25可在所述环形导轨槽211 内绕自身轴线转动；各所述竖撑杆23的下端分别铰接在所述旋转台12的顶部，各所述竖撑杆23的上端分别可拆卸连接在所述支撑盘21的底部，各所述斜撑杆24的下端分别一一对应铰接在各所述竖撑杆23上，各所述斜撑杆24的上端分别一一对应可拆卸连接在所述横撑梁22上。
这样设计，通过支撑盘、安装板、横撑梁、斜撑杆、竖撑杆可以形成结构牢固稳定的竖向支撑，能够可靠稳定地支撑平台，而且横撑梁不仅可以绕万向接头轴线转动，还可以绕支撑盘的轴线转动，可使梁柱任意向连接，安装要求降低，施工精度要求降低，调节范围更大；而且现场施工快速、方便，在使用后，可以将支撑盘、横撑梁拆下，将竖撑杆和斜撑杆收回，便于运输存储和重复使用，实用性更好。
在一实施例中，相邻两个竖向支撑机构20之间共用一根所述横撑梁22。这样设计，各一体化梁柱之间也实现了一体化，结构更加简洁，支撑效果更好。
在一实施例中，所述万向接头25由相互连接的圆柱体251和球体252构成，所述环形导轨槽211的横截面与所述万向接头25的纵截面相吻合，且所述环形导轨槽211的与所述万向接头25的球体252相配合的部分位于内侧。这样设计，万向接头上下自由度得到限制，结构更加稳定，而绕自身轴线的转动和绕支撑盘轴线的转动不受影响，更加顺畅。
在一实施例中，所述横撑梁22的一端通过二级阶梯轴221与所述万向接头25连接，所述二级阶梯轴221的直径较小段螺纹套接在所述万向接头25的圆柱体251内，所述横撑梁22的一端螺纹套接在所述二级阶梯轴221的直径较大段内。这样设计，便于横撑梁的调节组装和拆卸，实用性更好。
在一实施例中，所述竖撑杆23的上端通过第一连接杆26和第一套筒27可拆卸连接在所述支撑盘21的底部，所述第一连接杆26的上端铰接在所述支撑盘21的底部，所述第一连接杆26的下端螺纹连接在所述第一套筒27的上部内，所述竖撑杆23的上端螺纹连接在所述第一套筒27的下部内。这样设计，容易拆装，而且连接稳定，长度可调，实用性更好。
优选地，所述第一套筒27的中部设有第一隔挡板。第一隔挡板用于限定第一连接杆、竖撑杆与第一套筒螺纹连接的长度，从而保证两者都能具有有效稳定的连接长度。
在一实施例中，所述斜撑杆24的上端通过第二连接杆28和第二套筒29可拆卸连接在所述横撑梁22上，所述第二连接杆28的上端铰接在所述横撑梁22上，所述第二连接杆28的下端螺纹连接在所述第二套筒29的上部内，所述斜撑杆24的上端螺纹连接在所述第二套筒29的下部内。这样设计，容易拆装，而且连接稳定，长度可调，实用性更好。
优选地，所述第二套筒29的中部设有第二隔挡板。第二隔挡板用于限定第二连接杆、斜撑杆与第二套筒螺纹连接的长度，从而保证两者都能具有有效稳定的连接长度。
在一实施例中，所述旋转台12的底面中心固定有定珠15，所述支撑台11的顶面中心开有定珠槽112，所述定珠15伸入所述定珠槽112内并与所述定珠槽112滚动配合，所述定珠15的顶部设有水平标识151，所述旋转台12的顶面中心开有供使用者观看所述水平标识151的观察孔121。通过观察孔，可以观察定珠上的水平标识，从而判断旋转台是否水平。
在一实施例中，所述井壁管卡槽113的底壁上设有环形卡块114，所述自沉式井壁管 16的上端面开有环形卡槽161，所述环形卡块114卡入所述环形卡槽161内。这样设计，结构最为简单，而且对接精确，容易拆装。
在一实施例中，所述支撑台11的外周壁上连接有把手13。把手用于方便旋转支撑台。优选地，所述把手13的上端伸至所述旋转台12的外围而可对所述旋转台12形成径向限位。
优选地，各所述竖撑杆23沿所述支撑盘21的周向均匀分布。这样设计，结构更加合理、稳定；优选地，所述竖撑杆23共配置三根，且三根所述竖撑杆23呈三角形分布。这样可以形成三角稳定，更加可靠。
应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明，并不用于限制本发明，本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自适应土层承载力要求的结构平台体系，其特征在于：包括平台、安装在所述平台的底部的多个竖向支撑机构、安装在所述竖向支撑机构的底部的支座机构以及自沉式井壁管；
所述支座机构包括支撑台以及旋转台；所述支撑台的顶面开有外槽边和内槽边均呈圆形的环形滚珠槽，且所述环形滚珠槽的外槽边和内槽边相互偏心设置，以此使所述环形滚珠槽的宽度呈小大小渐变形态，所述环形滚珠槽的横截面呈弧形，且所述环形滚珠槽的深度沿着从所述环形滚珠槽的宽度最小端至宽度最大端的方向逐渐增大；初始状态下，所述环形滚珠槽内充满有多个直径分别与所述环形滚珠槽相应位置的宽度相配的滚珠，且多个所述滚珠的顶点齐平，所述旋转台架设在多个所述滚珠的顶部；
所述支撑台的底面开有井壁管卡槽，所述自沉式井壁管的上端卡接在所述井壁管卡槽内并可相对所述支撑台绕自身轴线转动；
所述竖向支撑机构包括支撑盘、旋转台、两根以上的横撑梁、与两根以上的所述横撑梁数量相同的竖撑杆以及与两根以上的所述横撑梁数量相同的斜撑杆；所述支撑盘呈圆形，所述支撑盘的外周壁上开有沿所述支撑盘的周向延伸的环形导轨槽，所述横撑梁的一端连接有万向接头，所述万向接头滑动安装在所述环形导轨槽内，且所述万向接头可在所述环形导轨槽内绕自身轴线转动；各所述竖撑杆的下端分别铰接在所述旋转台的顶部，各所述竖撑杆的上端分别可拆卸连接在所述支撑盘的底部，各所述斜撑杆的下端分别一一对应铰接在各所述竖撑杆上，各所述斜撑杆的上端分别一一对应可拆卸连接在所述横撑梁上；
所述万向接头由相互连接的圆柱体和球体构成，所述环形导轨槽的横截面与所述万向接头的纵截面相吻合，且所述环形导轨槽的与所述万向接头的球体相配合的部分位于内侧；
所述竖撑杆的上端通过第一连接杆和第一套筒可拆卸连接在所述支撑盘的底部，所述第一连接杆的上端铰接在所述支撑盘的底部，所述第一连接杆的下端螺纹连接在所述第一套筒的上部内，所述竖撑杆的上端螺纹连接在所述第一套筒的下部内。
2.如权利要求1所述的自适应土层承载力要求的结构平台体系，其特征在于：相邻两个竖向支撑机构之间共用一根所述横撑梁。
3.如权利要求2所述的自适应土层承载力要求的结构平台体系，其特征在于：所述横撑梁的一端通过二级阶梯轴与所述万向接头连接，所述二级阶梯轴的直径较小段螺纹套接在所述万向接头的圆柱体内，所述横撑梁的一端螺纹套接在所述二级阶梯轴的直径较大段内。
4.如权利要求1或2所述的自适应土层承载力要求的结构平台体系，其特征在于：所述斜撑杆的上端通过第二连接杆和第二套筒可拆卸连接在所述横撑梁上，所述第二连接杆的上端铰接在所述横撑梁上，所述第二连接杆的下端螺纹连接在所述第二套筒的上部内，所述斜撑杆的上端螺纹连接在所述第二套筒的下部内。
5.如权利要求1或2或3所述的自适应土层承载力要求的结构平台体系，其特征在于：所述旋转台的底面中心固定有定珠，所述支撑台的顶面中心开有定珠槽，所述定珠伸入所述定珠槽内并与所述定珠槽滚动配合，所述定珠的顶部设有水平标识，所述旋转台的顶面中心开有供使用者观看所述水平标识的观察孔。
6.如权利要求1或2或3所述的自适应土层承载力要求的结构平台体系，其特征在于：所述支撑台的外周壁上连接有把手。
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