CN110670601A - 一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置及其使用方法 - Google Patents

一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置及其使用方法 Download PDF

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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D17/00Excavations; Bordering of excavations; Making embankments
    • E02D17/02Foundation pits
    • E02D17/04Bordering surfacing or stiffening the sides of foundation pits
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02DFOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D33/00Testing foundations or foundation structures

Abstract

本发明公开了一种作用于基坑支护中钢支撑上的轴力补偿装置,该装置主要包括四根连杆,四根连杆通过螺栓两两连接于连接块上,所述的连杆可绕所述的螺栓转动,所述的连接块包括上连接块、下连接块以及左右连接块;所述的上连接块与钢管支撑连接,下连接块与围檩连接;所述的左右连接块之间通过螺杆以及螺母连接,调节所述的螺母,可以调节左右连接块之间的距离,从而调节四边形的夹角。本发明提供的一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置可用于基坑施工,在基坑施工过程中可以保持钢支撑内的预加轴力,同时防止钢支撑在支护结构变形时发生的应力松弛,以及基坑施工完成后钢支撑拆除不便等问题。

Description

一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及到支护结构设计领域,特别的涉及到一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置及其使用方法。
技术背景
在基坑的开挖过程中,尤其是在基坑进行深部开挖时,以及在基坑周围存在高层建筑或者重型建筑设施时,都会在基坑开挖的过程中导致基坑的支护结构中的预应力造成较大的损失,以往没有进行特殊处理的支撑结构都会遇到类似的情况。本次针对传统的支撑结构中不能及时进行有效的应力补偿的问题精心设计该装置,可以在基坑开挖的过程中通过调节高强度螺栓对失去的应力进行及时的补偿,尤其是在进行混合支撑的过程中由于混凝土的弹性模量比钢支撑要小,变形量不大,导致钢支撑结构中的预应力损失较大甚至是进入松弛的状态。现通过一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置来解决此类问题。
基坑支护结构中钢支撑要回收重复利用的,通过本装置可以通过扳手转动高强度螺栓来松弛钢支撑,从而轻松地进行钢支撑拆除。
发明内容
本发明的目的在于解决基坑开挖过程中钢支撑结构中应力损失无法进行及时的补偿的问题和钢管支撑拆除不便的问题。提供一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置及其使用方法,可用于在基坑施工过程中由于基坑继续想深部开挖的过程中上层支护结构中的应力已经开始松弛,导致基坑沉降和倾斜程度增大的问题。通过调节高强度螺栓以保持支撑结构中具有足够的轴力对基坑周围进行支撑。
为达到上述目的,本发明采用的方法是:一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置,包括四根连杆,四根连杆通过螺栓两两连接于连接块上,所述的连杆可绕所述的螺栓转动,所述的连接块包括上连接块、下连接块以及左右连接块;所述的上连接块与钢管支撑连接,下连接块与围檩连接;所述的左右连接块之间通过螺杆以及螺母连接,调节所述的螺母,可以调节左右连接块之间的距离,从而调节四边形的夹角。
作为本发明的一种改进,所述的上连接块、下连接块以及左右连接块均为T型结构。
作为本发明的一种改进,所述的左右连接块之间使用两对螺杆与螺母连接,两对螺杆与螺母成对角分布在所述的T型结构上。
作为本发明的一种改进,所述连杆的端部为弧形。
作为本发明的一种改进,所述的上连接块以及下连接块通过焊接、螺栓或者钢牛腿连接于钢支撑以及围檩上。
作为本发明的一种改进,在所述的上连接块与钢支撑之间设置有轴力监测装置,用以监测作用于钢支撑上的轴力。
本发明还公开了上述一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置的使用方法,包括以下步骤:
(1)、在进行基坑开挖钢支撑安装的时候,先将上连接块安装于钢支撑上;
(2)、待钢支撑以及所述轴力补偿装置吊装就位后,通过千斤顶施加预加轴力;
(3)、使用轴力监测装置监测钢支撑中的轴力变化,在钢支撑不能提供足够的轴力时通过人工使用扳手转动螺栓来减小左右连接块之间的距离,从而增大上下连接块之间的距离,使钢支撑重新顶紧;
(4)、基坑施工完成后拆除钢支撑,通过人工使用扳手转动螺栓来增大左右连接块之间的距离,从而减小上下连接块之间的距离,使钢支撑松弛方便拆除。
与现有技术相比,本发明至少具有以下有益效果:
(1)本发明中,通过用轴力监测装置监测混合支撑中的轴力变化并调节高强度螺栓来实现钢支撑的顶紧,从而动态实现钢支撑内的轴力平衡,能快速有效地减少由于围护结构或支撑变形所导致的的钢支撑内轴力衰减,从而保障工程的安全。
(2)本发明中,在基坑结构施工完成后,通过人工调节高强度螺栓来实现松弛钢支撑,从而快速有效地进行钢支撑的拆除,实现基坑工程支护结构的经济、安全施工。
附图说明
图1为本发明的平面结构示意图;
图2为本发明的左连接块部分的结构示意图;
图3为本发明的左连接块部分的俯视图;
图4为本发明的上连接块部分的结构示意图;
图5为本发明的上连接块部分的侧视图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,故结合以下实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施案例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。具体实施方式将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,所描述的实施方式是本发明一部分实施方式,而非全部实施方式。
如图1到图5所示,本实施例公开了一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置,包括四根连杆1,四根连杆采用高强度方钢钢杆制成,四根连杆1通过螺栓8两两连接于连接块上,所述的连杆1可绕所述的螺栓转动,所述的连接块包括上连接块4、下连接块以及左连接块5、右连接块。所述的上连接块4、下连接块以及左连接块5、右连接块均采用T型钢板7。
所述的上连接块4与钢管支撑10连接,下连接块与围檩6连接;所述的左右连接块之间通过螺杆2以及螺母3连接,调节所述的螺母3,可以调节左右连接块之间的距离,从而调节四边形的夹角。
参照图2和图3,所述的左连接块5和右连接块之间使用两对螺杆2与螺母3连接,两对螺杆2与螺母3成对角分布在所述的T型结构上。螺杆2与螺母3分别为高强度的螺杆与螺母。
所述连杆的端部为弧形,在能够顶紧T型钢板的同时能够顺畅转动。
所述的上连接块通过焊接、螺栓或者钢牛腿连接于钢支撑10上。下连接块通过焊接、螺栓或者钢牛腿连接于围檩6上。在所述的上连接块4与钢支撑10之间设置有轴力监测装置9,用以监测作用于钢支撑10上的轴力。
上述的作用于钢支撑上的轴力补偿装置,在进行基坑开挖钢支撑安装的时候,先将所述轴力补偿装置的一块T型钢板安装于钢支撑上,待钢支撑以及所述轴力补偿装置吊装就位后,通过千斤顶施加预加轴力。通过轴力监测装置监测作用于钢支撑上的轴力,在钢支撑中的预加轴力衰减时,可调节高强度螺栓来改变施加在钢支撑上的轴力。其特征在于,包括以下几个步骤:
步骤一:选择适当的高强度方钢钢杆,即连杆1
高强度方钢钢杆的选取与钢支撑的设计相关,其规格与尺寸应能满足在钢支撑设计轴压力件下保证钢杆自身不被破坏。对于常用的φ609钢管支撑,推荐使用方钢钢杆截面尺寸推荐为:100mm×200mm。对于更大尺寸的钢支撑,高强度方钢钢杆的尺寸也应相应增加,并应满足计算要求。
步骤二:选择适当的高强度螺杆与螺栓
高强度方钢钢杆间的夹角通过高强度螺杆与螺栓来调节,高强度螺杆与螺栓应满足钢支撑的设计轴力时自身不被破坏。推荐使用高强度螺栓的规格为10.9级螺栓。
步骤三:根据不同规格的钢支撑选择适当的T型钢板
连接于钢支撑以及支护围檩上的T型钢板尺寸在满足自身强度强求的同时考虑高强度螺杆与螺栓的安装尺寸。对于常用的φ609钢管支撑,T型钢板推荐使用Q235B型钢,推荐尺寸为150mm×150mm,腹板厚为20mm。
步骤四:根据设计进行支撑结构的安装
本轴力补偿装置安装完成后,高强度方钢钢杆之间的最小夹角推荐为45°左右。
步骤五:使用轴力监测装置监测钢支撑中的轴力变化,在钢支撑不能提供足够的轴力时通过人工使用扳手转动高强度螺栓来减小a的长度,从而增大b的长度,使钢支撑重新顶紧。
步骤六:基坑施工完成后拆除钢支撑,通过人工使用扳手转动高强度螺栓来增大a的长度,从而减小b的长度,使钢支撑松弛方便拆除。
以上本发明的实施例进行了详细地说明,此处的各个实施例是用来提供对本发明的进一步理解。显然,以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何对本领域的技术人员来说是可轻易想到的、实质上没有脱离本发明的变化或替换,也均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置,其特征在于:包括四根连杆,四根连杆通过螺栓两两连接于连接块上,所述的连杆可绕所述的螺栓转动,所述的连接块包括上连接块、下连接块以及左右连接块;所述的上连接块与钢管支撑连接,下连接块与围檩连接;所述的左右连接块之间通过螺杆以及螺母连接,调节所述的螺母,可以调节左右连接块之间的距离,从而调节四边形的夹角。
2.根据权利要求1所述的一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置,其特征在于:所述的上连接块、下连接块以及左右连接块均为T型结构。
3.根据权利要求2所述的一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置,其特征在于:所述的左右连接块之间使用两对螺杆与螺母连接,两对螺杆与螺母成对角分布在所述的T型结构上。
4.根据权利要求2中一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置,其特征在于:所述连杆的端部为弧形。
5.根据权利要求1中一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置,其特征在于:所述的上连接块以及下连接块通过焊接、螺栓或者钢牛腿连接于钢支撑以及围檩上。
6.根据权利要求1中一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置,其特征在于:在所述的上连接块与钢支撑之间设置有轴力监测装置,用以监测作用于钢支撑上的轴力。
7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种作用于钢支撑上的轴力补偿装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)、在进行基坑开挖钢支撑安装的时候,先将上连接块安装于钢支撑上;
(2)、待钢支撑以及所述轴力补偿装置吊装就位后,通过千斤顶施加预加轴力;
(3)、使用轴力监测装置监测钢支撑中的轴力变化,在钢支撑不能提供足够的轴力时通过人工使用扳手转动螺栓来减小左右连接块之间的距离,从而增大上下连接块之间的距离,使钢支撑重新顶紧;
(4)、基坑施工完成后拆除钢支撑,通过人工使用扳手转动螺栓来增大左右连接块之间的距离,从而减小上下连接块之间的距离,使钢支撑松弛方便拆除。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100698878B1 (ko) * 2005-12-29 2007-03-22 (주)핸스건설 강관 버팀보의 와이형 연결구조
CN102913001A (zh) * 2012-10-18 2013-02-06 东南大学 一种用于建筑结构构件卸载的支撑机构及其使用方法
CN202730777U (zh) * 2012-08-22 2013-02-13 福建工程学院 一种可调式钢支撑轴力预加装置

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