CN110185045A - 一种基坑支护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基坑支护装置，属于建筑工程领域。本发明包括设置于基坑内的多个依次相连的板桩，且相邻的板桩之间通过固定单元相连，板桩的底部设置有排水孔，板桩内设置有隔板，隔板将板桩围成的空间分为上腔和下腔，且隔板中部设置有集水控制阀，排水泵一端通过管道与下腔相连通。本发明克服现有技术中基坑支护装置使用性能不佳的不足，通过固定装置将多个板状分别依次相连且固定，有效防止其倾倒，且还设置有集水控制阀一方面提醒用户及时排水，另一方面可以自行分离过滤泥沙，整体结构设计合理，使用方便，且有助于保护环境，使用性能明显提升。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，更具体地说，涉及一种基坑支护装置。
背景技术
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，基坑支护有多种方式，譬如高压旋喷桩、钻孔灌注桩、槽钢钢板桩等，高压旋喷桩和钻孔灌注桩的方式不能重复利用，对于一些小型的基坑支护，成本与效率及实用性上不成正比，所以设计一种适用小型基坑支护的装置是非常有必要的，另外基坑开挖期间，地下水控制也属于基坑支护的一部分，所以控水方面也是必不可少的。目前对基坑支护的结构设计优化形式各种各样，但行业内仍需要更为丰富多样的结构设计，对基坑支护使用性能提升的追求始终未曾停止。
经检索，中国专利申请号：2016211948572，发明创造名称为：基坑加固支护装置，该申请案公开了一种基坑加固支护装置，包括设置于基坑两端侧壁处的板桩和支撑于板桩之间的组合支撑部；组合支撑部包括设于所述板桩上的滑移式卡槽、设于滑移式卡槽上的围檩，以及设于两个围檩之间用于支撑的横撑。分段式设计，可使基坑加固支护装置整体因地制宜单独施工；可多坑段同时施工，分段组装；可在不同地质环境在安全施工的前提下选择不同成本的基坑加固支护装置，更好地做到控制成本。围檩纵向可进行滑移，安装过程简便快速，减少了劳动强度，提高了工作效率。通过在板桩上预留的螺栓孔位，组合支撑部插销式连接固定在板桩上，辅以钢丝绳加固围檩，增大了施工的安全度，在一定程度上保证了现场施工作业的安全。
又如中国专利申请号：2018100506933，发明创造名称为：一种基坑支护结构，该申请案公开了一种基坑支护机构，包括板桩位于基坑底面以上且面向基坑内的一面上设置有集水腔，集水腔底部具有斜面，集水腔中设置有一圈的限位环，限位环中设置有安装孔，安装孔中设有弹力件，弹力件一端与安装孔的底部连接，另一端固定连接有分隔板，分隔板将集水腔上下分隔成上腔与下腔，集水腔的顶部连接有与集水腔内部连通的真空泵，下腔上设有连通集水腔内部的排水阀，板桩与基坑四壁紧贴的一面上设置有贯穿板桩两侧的集水孔，集水腔的顶部还开设有连通孔，相邻的板桩之间设置相互配合的加固结构，该申请案具有通过将土层中的水抽出减少土层含水量进而减少板桩受到的侧向压力，通过加固结构将相邻的板桩连接在一起，增强了板桩的支撑强度的效果。以上申请案均不失为对基坑支护结构的探索优化，但仍具有一定的优化空间。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中基坑支护装置使用性能不佳的不足，提供了一种基坑支护装置，本发明通过固定装置将多个板状分别依次相连且固定，有效防止其倾倒，且还设置有集水控制阀一方面提醒用户及时排水，另一方面可以自行分离过滤泥沙，整体结构设计合理，使用方便，且有助于保护环境，使用性能明显提升。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种基坑支护装置，包括设置于基坑内的多个依次相连的板桩，且相邻的板桩之间通过固定单元相连，板桩的底部设置有排水孔，板桩内设置有隔板，隔板将板桩围成的空间分为上腔和下腔，且隔板中部设置有集水控制阀，排水泵一端通过管道与下腔相连通。
更进一步地，还包括与排水泵依次设置的过滤单元，该过滤单元包括一级过滤单元和二级过滤单元，一级过滤单元的排水口与二级过滤单元的进水口相连，二级过滤单元的排水口与排水泵相连，且二级过滤单元上设置有回流管道与一级过滤单元相连。
更进一步地，固定单元包括用于卡紧板桩的支架、钢筋和棘爪，钢筋的两端分别设置有支架，支架包括底座和用于安装棘爪的固定部，固定部设置于底座上，底座的内侧设置有至少两个与板桩形状相配合的环形凹槽，底座上还开设有用于穿装钢筋的第一通孔，且该第一通孔位于环形凹槽之间，棘爪设置于固定部上，棘爪包括端部相连设置的短臂和长臂，长臂上开设有用于安装扭力弹性件的开口槽，扭力弹性件一端设置于长臂上，另一端是设置于固定部上，扭力弹性件用于使短臂向内卡紧在钢筋的端部。
更进一步地，棘爪的两侧分别设置有扭力弹性件，且棘爪和扭力弹性件均通过连接单元设置于固定部上，该连接单元包括销轴和开口销，固定部上开设有第二通孔，棘爪上也开设有连接用通孔，销轴穿装于固定部、棘爪和扭力弹性件中，并通过开口销将其锁定于固定部上；或者该连接单元采用螺栓螺母配合进行紧固。
更进一步地，固定部为U型结构，固定部设置于底座上并形成U型腔，底座上用于穿装钢筋的第一通孔位于该U型腔内，且第一通孔的孔壁与U型腔的弧形段内壁相贴合，棘爪和扭力弹性件均设置于该U型腔内侧。
更进一步地，固定部的一侧还设置有加强筋，该加强筋一侧与固定部相固连，加强筋底部与支架相固连。
更进一步地，隔板为由板桩四周边缘向中心延伸高度不断下降的锥形结构，隔板的中心最低端处开设有安装孔，集水控制阀配合设置于该安装孔内。
更进一步地，集水控制阀包括内柱体、连杆和密封圈，内柱体内设置有平板，平板将内柱体的内部空腔分为上空腔和下空腔，平板上设置有连通上空腔和下空腔的第三通孔，连杆穿装于第三通孔内，且连杆顶部套设有密封圈，密封圈的顶部边缘搭接于内柱体的侧壁顶部，连杆下部套设有弹力件，该弹力件位于下空腔内。
更进一步地，内柱体的外侧还设置有外柱体，外柱体环绕设置于内柱体之外且底部与内柱体底部相连，外柱体的外壁上设置有连接螺纹，外柱体与隔板通过螺纹配合连接。
更进一步地，连杆采用固体浮力材料制成。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种基坑支护装置，通过固定单元将多个板桩分别依次相连且固定，防止其倾倒；板桩内设置有隔板，隔板中部设置有集水控制阀，通过集水控制阀一方面提醒用户排水，另一方面可以自行分离过滤泥沙，整个基坑支护装置结构设计合理，使用方便，且有助于保护环境，实用性强。
(2)本发明的一种基坑支护装置，包括与排水泵依次设置的过滤单元，具体包括一级过滤单元和二级过滤单元，通过两级过滤便于分离固体颗粒和泥水，减少固体颗粒的排放量，有助于保护环境，防止堵塞排水管道。
(3)本发明的一种基坑支护装置，隔板为由板桩四周边缘向中心延伸高度不断下降的锥形结构，隔板的锥形设计使得当下腔中的水量较大，打开集水控制阀漫延至上腔时能够水分集中，便于排水。
(4)本发明的一种基坑支护装置，固定单元包括用于卡紧板桩的支架、钢筋和棘爪，通过支架、双边扭力弹性件和棘爪的配合使得整个夹持过程时间缩短，效率提高，装夹、拆卸板桩的过程便捷省工，棘爪可采用高强度合金钢，延长其使用寿命，同时采用灵活的安装方式使得棘爪拆卸更换便捷，整个固定单元可以重复使用。
附图说明
图1为本发明的一种基坑支护装置的结构示意图；
图2为本发明中固定单元的结构示意图；
图3为本发明中支架的剖视结构示意图；
图4为本发明中棘爪的结构示意图；
图5为本发明中固定单元的俯视结构示意图；
图6为本发明中集水控制阀的结构示意图。
示意图中的标号说明：
100、板桩；110、上腔；120、下腔；121、排水孔；130、一级过滤单元；140、二级过滤单元；150、排水泵；160、隔板；170、集水控制阀；
200、固定单元；210、支架；211、底座；212、固定部；213、第一通孔；214、第二通孔；215、环形凹槽；216、加强筋；220、钢筋；230、棘爪；231、短臂，232、长臂；233、开口槽；240、扭力弹性件；250、销轴；251、开口销；
171、外柱体；172、内柱体；173、密封圈；174、连杆；175、上空腔；176、平板；177、第三通孔；178、下空腔；179、弹力件。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1-图6所示，本实施例的一种基坑支护装置，包括设置于基坑内的多个依次相连的板桩100，且相邻的板桩100之间通过固定单元200相连，多个板桩100在基坑内围成一定空间，其中板桩100的底部设置有排水孔121，如图1所示，板桩100内设置有隔板160，隔板160将板桩100围成的空间分为上腔110和下腔120，且隔板160中部设置有集水控制阀170，排水泵150一端通过管道与下腔120相连通。
本实施例中还包括与排水泵150依次设置的过滤单元，该过滤单元用于过滤泥沙，具体包括一级过滤单元130和二级过滤单元140，一级过滤单元130的排水口与二级过滤单元140的进水口相连，二级过滤单元140的排水口与排水泵150相连，且二级过滤单元140上设置有回流管道与一级过滤单元130相连。通过二级过滤对排出的泥水进行分离过滤，固体颗粒部分收集释放在原地，水部分排出。
本实施例中隔板160为由板桩100四周边缘向中心延伸高度不断下降的锥形结构，隔板160的中心最低端处开设有安装孔，集水控制阀170配合设置于该安装孔内，隔板160的锥形设计使得当下腔120中的水量较大，打开集水控制阀170水量漫延至上腔110时能够水分集中，便于排水；而集水控制阀170则一方面能够提醒用户及时排水，另一方面可以自行分离过滤泥沙，使用较为便利。
本实施例中通过固定单元200将多个板桩100分别依次相连且固定，有效防止其倾倒，并通过设置两级过滤便于分离固体颗粒和泥水，减少固体颗粒的排放量，有助于保护环境，减少堵塞排水管道，整体结构设计简单合理，使用方便，实用性较强，便于推广应用。
实施例2
本实施例的一种基坑支护装置，基本同实施例1，更进一步地，本实施例中固定单元200包括用于卡紧板桩100的支架210、钢筋220和棘爪230，如图2所示，钢筋220的两端分别对称设置有支架210，板桩100被卡紧在两端的支架210之间，支架210包括底座211和用于安装棘爪230的固定部212，其中固定部212设置于底座211上，底座211的内侧设置有至少两个与板桩100形状相配合的环形凹槽215，具体可为两个环形凹槽215，本实施例中具体可采用呈波浪状延伸的板桩100结构，相邻两块板桩100之间有一定搭接重叠区域，在该搭接重叠区域设置固定单元200使其相连，两侧的环形凹槽215恰好卡紧在板桩100的内外两侧，底座211上还开设有用于穿装钢筋220的第一通孔213，且该第一通孔213位于相邻两个环形凹槽215之间，棘爪230设置于固定部212上，如图4所示，棘爪230包括端部相连设置的短臂231和长臂232，长臂232上开设有用于安装扭力弹性件240的开口槽233，扭力弹性件240(如扭力弹簧)一端设置于长臂232上，另一端是设置于固定部212上，扭力弹性件240用于使短臂231向内卡紧在钢筋220的端部。本实施例中钢筋220从板桩100的搭接重叠区域中穿过，且两端通过棘爪230的短臂231顶紧，使得钢筋220不能移位，从而实现对板桩100的夹持紧固。
具体如图5所示，本实施例中固定部212为U型结构，固定部212设置于底座211上并形成U型腔，用于穿装钢筋220的第一通孔213位于该U型腔内，且第一通孔213的孔壁与U型腔的弧形段内壁相贴合，棘爪230和扭力弹性件240均设置于该U型腔内侧，即钢筋220的端部穿过第一通孔213后是与固定部212的U型腔最内侧贴合的；且棘爪230的两侧分别设置有扭力弹性件240，棘爪230和扭力弹性件240均通过连接单元设置于固定部212上，该连接单元包括销轴250和开口销251，固定部212的两侧侧壁上均对应开设有第二通孔214，棘爪230的短臂231和长臂232相接处也开设有连接用通孔，销轴250穿装于固定部212的第二通孔214、棘爪230上的通孔和扭力弹性件240中，并通过开口销251将其锁定于固定部212上；使棘爪230位于固定部212内侧且两侧皆有扭力弹性件240拉紧，本实施例中棘爪230的短臂231和长臂232之间形成一定夹角开口，短臂231位于内侧靠近钢筋220，开口槽233位于长臂232的中上部，使得在扭力弹性件240的弹力作用下使短臂231向内顶紧在钢筋220端部；同理，本实施例中连接单元也可以采用螺栓螺母配合进行紧固，将螺栓穿装于固定部212的第二通孔214、棘爪230上的通孔和扭力弹性件240中，并通过螺母锁紧与固定部212上。如此便于拆卸安装棘爪230和双边的扭力弹性件240，省事省工。
本实施例中第一通孔213的轴线和第二通孔214的轴线延伸方向相垂直，有助于保障棘爪230对钢筋220端部的有效夹紧，且固定部212的一侧还设置有加强筋216，该加强筋216一侧与固定部212相固连，加强筋216底部与支架210相固连，具体地，该加强筋216设置于固定部212的U型开口背侧。
本实施例中通过支架210、双边扭力弹性件240和棘爪230的配合使得整个夹持过程时间缩短，效率提高，装夹、拆卸板桩100的过程便捷省工，棘爪230可采用高强度合金钢，延长其使用寿命，同时采用灵活的安装方式使得棘爪230拆卸更换便捷，整个固定单元200可以重复使用。
实施例3
本实施例的一种基坑支护装置，基本同上述实施例，更进一步地，本实施例中集水控制阀170包括内柱体172、连杆174和密封圈173，如图6所示，内柱体172内设有空腔且内柱体172空腔内设置有横置的平板176，平板176将内柱体172的内部空腔分为上空腔175和下空腔178，平板176上设置有连通上空腔175和下空腔178的第三通孔177，连杆174穿装于第三通孔177内，具体地平板176上可开设有多个第三通孔177，其中平板176中部开设有直径较大的第三通孔177供连杆174穿过，该第三通孔177周边还开设有直径较小的第三通孔177。连杆174顶部套设有密封圈173，密封圈173底部将穿装有连杆174的第三通孔177封闭，密封圈173的顶部边缘搭接于内柱体172的侧壁顶部，连杆174下部套设有弹力件179(如弹簧)，该弹力件179位于下空腔178内。
本实施例中连杆174设置为工字型结构，密封圈173套设在连杆174顶端下方，且密封圈173的侧壁向上延伸围成由下向上开口逐渐增大的圆台形结构，密封圈173的顶部设置有沿周向水平向外延伸的边缘部，该边缘部恰搭接在内柱体172的周向侧壁上，并将上空腔175封闭。弹力件179位于连杆174底部和下空腔178之间。本实施例中连杆174采用固体浮力材料制成，当基坑中下腔120内存水过多，排水泵150不工作的时候，处于泥水中的连杆174受浮力作用向上运动，密封圈173上移离开内柱体172的侧壁顶部边缘，使得泥水能够进入基坑的上腔110，从而起到了一定的分离过滤作用，因为固体颗粒静置于下腔120底部。
本实施例中内柱体172的外侧还设置有外柱体171，外柱体171环绕设置于内柱体172之外且底部与内柱体172底部相连，外柱体171的外壁上设置有连接螺纹，外柱体171与隔板160通过螺纹配合连接。即隔板160中心的安装孔为螺纹孔，集水控制阀170通过外柱体171与隔板160配合连接，便于对集水控制阀170进行安装，且避免对内柱体172造成挤压变形。本实施例的基坑支护装置，通过集水控制阀170一方面提醒用户排水，另一方面可以自行分离过滤泥沙，整个基坑支护装置结构设计合理，使用方便，且有助于保护环境，实用性强。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基坑支护装置，其特征在于：包括设置于基坑内的多个依次相连的板桩(100)，且相邻的板桩(100)之间通过固定单元(200)相连，板桩(100)的底部设置有排水孔(121)，板桩(100)内设置有隔板(160)，隔板(160)将板桩(100)围成的空间分为上腔(110)和下腔(120)，且隔板(160)中部设置有集水控制阀(170)，排水泵(150)一端通过管道与下腔(120)相连通。
2.根据权利要求1所述的一种基坑支护装置，其特征在于：还包括与排水泵(150)依次设置的过滤单元，该过滤单元包括一级过滤单元(130)和二级过滤单元(140)，一级过滤单元(130)的排水口与二级过滤单元(140)的进水口相连，二级过滤单元(140)的排水口与排水泵(150)相连，且二级过滤单元(140)上设置有回流管道与一级过滤单元(130)相连。
3.根据权利要求1所述的一种基坑支护装置，其特征在于：固定单元(200)包括用于卡紧板桩(100)的支架(210)、钢筋(220)和棘爪(230)，钢筋(220)的两端分别设置有支架(210)，支架(210)包括底座(211)和用于安装棘爪(230)的固定部(212)，固定部(212)设置于底座(211)上，底座(211)的内侧设置有至少两个与板桩(100)形状相配合的环形凹槽(215)，底座(211)上还开设有用于穿装钢筋(220)的第一通孔(213)，且该第一通孔(213)位于环形凹槽(215)之间，棘爪(230)设置于固定部(212)上，棘爪(230)包括端部相连设置的短臂(231)和长臂(232)，长臂(232)上开设有用于安装扭力弹性件(240)的开口槽(233)，扭力弹性件(240)一端设置于长臂(232)上，另一端是设置于固定部(212)上，扭力弹性件(240)用于使短臂(231)向内卡紧在钢筋(220)的端部。
4.根据权利要求3所述的一种基坑支护装置，其特征在于：棘爪(230)的两侧分别设置有扭力弹性件(240)，且棘爪(230)和扭力弹性件(240)均通过连接单元设置于固定部(212)上，该连接单元包括销轴(250)和开口销(251)，固定部(212)上开设有第二通孔(214)，棘爪(230)上也开设有连接用通孔，销轴(250)穿装于固定部(212)、棘爪(230)和扭力弹性件(240)中，并通过开口销(251)将其锁定于固定部(212)上；或者该连接单元采用螺栓螺母配合进行紧固。
5.根据权利要求3所述的一种基坑支护装置，其特征在于：固定部(212)为U型结构，固定部(212)设置于底座(211)上并形成U型腔，底座(211)上用于穿装钢筋(220)的第一通孔(213)位于该U型腔内，且第一通孔(213)的孔壁与U型腔的弧形段内壁相贴合，棘爪(230)和扭力弹性件(240)均设置于该U型腔内侧。
6.根据权利要求3所述的一种基坑支护装置，其特征在于：固定部(212)的一侧还设置有加强筋(216)，该加强筋(216)一侧与固定部(212)相固连，加强筋(216)底部与支架(210)相固连。
7.根据权利要求1-6任一项所述的一种基坑支护装置，其特征在于：隔板(160)为由板桩(100)四周边缘向中心延伸高度不断下降的锥形结构，隔板(160)的中心最低端处开设有安装孔，集水控制阀(170)配合设置于该安装孔内。
8.根据权利要求7所述的一种基坑支护装置，其特征在于：集水控制阀(170)包括内柱体(172)、连杆(174)和密封圈(173)，内柱体(172)内设置有平板(176)，平板(176)将内柱体(172)的内部空腔分为上空腔(175)和下空腔(178)，平板(176)上设置有连通上空腔(175)和下空腔(178)的第三通孔(177)，连杆(174)穿装于第三通孔(177)内，且连杆(174)顶部套设有密封圈(173)，密封圈(173)的顶部边缘搭接于内柱体(172)的侧壁顶部，连杆(174)下部套设有弹力件(179)，该弹力件(179)位于下空腔(178)内。
9.根据权利要求8所述的一种基坑支护装置，其特征在于：内柱体(172)的外侧还设置有外柱体(171)，外柱体(171)环绕设置于内柱体(172)之外且底部与内柱体(172)底部相连，外柱体(171)的外壁上设置有连接螺纹，外柱体(171)与隔板(160)通过螺纹配合连接。
10.根据权利要求8所述的一种基坑支护装置，其特征在于：连杆(174)采用固体浮力材料制成。
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