CN110984165A - 一种建筑基坑的加强结构及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑地基技术领域，具体为一种建筑基坑的加强结构及其使用方法，包括平铺在基坑本体底部的加强层，加强层的中部固定有承载体，承载体上平铺有平衡层，基坑本体的底部垂直向下插接有多个桩柱，桩柱的上端通过回位机构与加强层相连接，加强层通过承载机构与平衡层相连接，承载机构通过螺杆与回位机构传动连接，平衡层上设置有与承载机构对应的限位杆组，限位杆组分别与承载机构和回位机构相连接。该种建筑基坑的加强结构及其使用方法，通过承载机构和限位机构阻碍平衡层的倾斜，进而阻碍建筑体的倾斜，并且承载机构驱动回位机构对加强层回位，从而降低建筑体倾斜的加剧。

Description

一种建筑基坑的加强结构及其使用方法

技术领域

本发明涉及建筑地基技术领域，具体为一种建筑基坑的加强结构及其使用方法。

背景技术

建筑工程施工时，通常根据建筑要求，以及施工场地情况进行挖掘基坑，并对基坑底部结构进行改造，以便能够满足建筑要求。现有的建筑工程中由于建筑物本体的自重、地基结构以及其他自然因素的原因，会使得建筑物发生沉降现象，这种现象应当控制在合理范围内，否则容易出现重大安全事故。现有的建筑物施工后通常由于改造后的基坑边缘位置的承载强度不够，沉降幅度较大，导致建筑物向承载力较弱的一侧倾斜，导致建筑物不稳定，而现有的建筑施工其地基通常为整体式，因此会导致基坑的另一侧逐渐翘起，从而加剧了建筑物的倾斜，因此导致建筑物稳定性较差，鉴于此，我们提出一种建筑基坑的加强结构及其使用方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种建筑基坑的加强结构及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种建筑基坑的加强结构及其使用方法，包括平铺在基坑本体底部的加强层，加强层的中部固定有承载体，且承载体为拱形状，承载体上平铺有平衡层，基坑本体的底部垂直向下插接有多个桩柱，且桩柱位于加强层的下方端部，桩柱的上端通过回位机构与加强层相连接，加强层通过承载机构与平衡层相连接，承载机构通过螺杆与回位机构传动连接，平衡层上设置有与承载机构对应的限位杆组，且限位杆组分别与承载机构和回位机构相连接。

优选的，承载机构包括第一承载臂，第一承载臂包括开设在加强层上的滑槽一，滑槽一上滑动连接有滑块一，滑块一上铰接有连杆一和挑臂一，连杆一的上端铰接在平衡层的底部，挑臂一的上端铰接托板一，且托板一与平衡层的底面面接触连接，连杆一和挑臂一呈V形设置，且开口向上，挑臂一的中部开设有条形槽一，且条形槽一的走向与挑臂一的长度走向平行，加强层的上表面固定有立杆一，立杆一的上端固定有凸杆一，凸杆一插接在条形槽一内，并能够在条形槽一内滑动。

优选的，承载机构还包括第二承载臂，第二承载臂包括开设在加强层上的滑槽二，滑槽二上滑动连接有滑块二，滑块二上铰接有连杆二和挑臂二，连杆二的上端铰接在平衡层的底部，且连杆二与连杆一呈V字形设置，并且开口向下，挑臂二的上端铰接托板二，且托板二与平衡层的底面面接触连接，连杆二和挑臂二呈V形设置，且开口向上，挑臂二的中部开设有条形槽二，且条形槽二的走向与挑臂二的长度走向平行，加强层的上表面固定有立杆二，立杆二的上端固定有凸杆二，凸杆二插接在条形槽二内，并能够在条形槽二内滑动，第二承载臂与第一承载臂对称设置，并且第二承载臂的各组件结构尺寸与第一承载臂的各组件结构尺寸相同。

优选的，回位机构包括定轴转动连接在桩柱上端的蜗杆，蜗杆的两侧设置有涡轮，且涡轮与蜗杆啮合连接，涡轮铰接在桩柱的上表面，且涡轮上固定有连杆三，连杆三的上端通过连杆四与加强层铰接，连杆三和连杆四呈V形设置，且开口朝向蜗杆的竖直中心轴线。

优选的，加强层上固定有螺套，且螺套位于滑槽一和滑槽二中间，螺套的内部螺纹连接有螺杆，螺杆下端固定连接蜗杆的上端，且蜗杆与螺杆共用中心轴线，螺杆的外露至加强层的上表面，且螺杆的上端固定连接齿盘。

优选的，滑槽一和滑槽二呈中心对称的布局位于齿盘的两侧，滑块一上固定有齿条一，且齿条一的长度方向与滑槽一的走向平行，滑块二上固定有齿条二，且齿条二的长度方向与滑槽二的走向平行，齿条一和齿条二相互平行，并且均与齿盘啮合连接。

优选的，限位杆组包括固定在平衡层上表面的压板，压板的下表面两端固定分别拉杆一和拉杆二，拉杆一的下端从上至下依次贯穿平衡层和加强层并位于加强层的下方，拉杆二的下端从上至下依次贯穿平衡层和加强层并位于加强层的下方。

优选的，拉杆一的中部与托板一垂直并固定连接，拉杆二的中部与托板二垂直并固定连接。

优选的，拉杆一的下端和拉杆二的下端分别位于蜗杆的中心轴线两侧，且拉杆一和连杆二的下端分别通过连杆五与对应的连杆三的上端铰接。

另外一方面，在上述结构的基础上，本申请还提出了一种建筑基坑的加强结构的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：在平衡层一侧倾斜时，该侧的承载机构带动限位杆组阻止平衡层的继续倾斜；

步骤二：承载机构驱动回位机构使得加强层回位；

步骤三：平衡层相对的另一侧翘起时，该侧的承载机构带动限位杆组使得平衡层翘起的一侧下移，并驱动回位机构使得加强层回位。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，在平衡层一侧发生倾斜时，该侧的承载机构阻碍平衡层的进一步倾斜并驱动回位机构对加强层升起促使该侧回位，并且承载机构通过限位杆组对平衡层倾斜的一侧顶起，从而降低建筑体倾斜的加剧。

本发明中，在平衡层一侧发生倾斜时，其另一侧的承载机构驱动回位机构对加强层下降，从而使得建筑体的倾斜的一侧向上翘起，促进建筑体的回位，而且承载机构通过限位杆组对平衡层翘起的一侧下拉，从而降低建筑体倾斜的加剧。

附图说明

图1为本发明的总装截面结构示意图；

图2为图1中的虚线框内结构放大示意图；

图3为图2中的A-A截面结构示意图。

图中：1-基坑本体；2-桩柱；3-加强层；4-承载体；5-平衡层；6-承载机构；7-回位机构；8-限位杆组；9-连杆一；10-立杆一；11-凸杆一；12-挑臂一；13-条形槽一；14-托板一；15-滑槽一；16-连杆二；17-立杆二；18-凸杆二；19-挑臂二；20-条形槽二；21-托板二；22-滑槽二；23-螺套；24-螺杆；25-齿盘；26-蜗杆；27-涡轮；28-连杆三；29-连杆四；30-拉杆一；31-拉杆二；32-压板；33-连杆五；34-滑块一；35-齿条一；36-滑块二；37-齿条二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术工作人员员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至图3，本发明提供一种技术方案：一种建筑基坑的加强结构，包括平铺在基坑本体1底部的加强层3，加强层3的中部固定有承载体4，且承载体4为拱形状，承载体4上平铺有平衡层5，平衡层5可在承载体4上滑动，基坑本体1的底部垂直向下插接有多个桩柱2，且桩柱2位于加强层3的下方端部，即靠近加强层3的侧边处，因通常基坑底部边缘处或者一侧发生不均匀的沉降，会导致建筑体向沉降较大的一侧倾斜，因此将装置设置在基坑底部的边缘处能够更有效的通过加强层3对建筑体进行支撑，从克服建筑体倾斜的问题，桩柱2可根据实际建筑设计布局进行布置，桩柱2的上端通过回位机构7与加强层3相连接，加强层3通过承载机构6与平衡层5相连接，承载机构6通过螺杆24与回位机构7传动连接，平衡层5上设置有与承载机构6对应的限位杆组8，且限位杆组8分别与承载机构6和回位机构7相连接。

本实施例中，承载机构6包括第一承载臂，第一承载臂包括开设在加强层3上的滑槽一15，滑槽一15上滑动连接有滑块一34，滑块一34上铰接有连杆一9和挑臂一12，连杆一9的上端铰接在平衡层5的底部，挑臂一12的上端铰接托板一14，且托板一14与平衡层5的底面面接触连接，连杆一9和挑臂一12呈V形设置，且开口向上，挑臂一12的中部开设有条形槽一13，且条形槽一13的走向与挑臂一12的长度走向平行，加强层3的上表面固定有立杆一10，立杆一10的上端固定有凸杆一11，凸杆一11插接在条形槽一13内，并能够在条形槽一13内滑动。

本实施例中，承载机构6还包括第二承载臂，第二承载臂包括开设在加强层3上的滑槽二22，滑槽二22上滑动连接有滑块二36，滑块二36上铰接有连杆二16和挑臂二19，连杆二16的上端铰接在平衡层5的底部，且连杆二16与连杆一9呈V字形设置，并且开口向下，挑臂二19的上端铰接托板二21，且托板二21与平衡层5的底面面接触连接，连杆二16和挑臂二19呈V形设置，且开口向上，挑臂二19的中部开设有条形槽二20，且条形槽二20的走向与挑臂二19的长度走向平行，加强层3的上表面固定有立杆二17，立杆二17的上端固定有凸杆二18，凸杆二18插接在条形槽二20内，并能够在条形槽二20内滑动，第二承载臂与第一承载臂对称设置，并且第二承载臂的各组件结构尺寸与第一承载臂的各组件结构尺寸相同。

本实施例中，回位机构7包括定轴转动连接在桩柱2上端的蜗杆26，蜗杆26的两侧设置有涡轮27，且涡轮27与蜗杆26啮合连接，涡轮27铰接在桩柱2的上表面，且涡轮27上固定有连杆三28，连杆三28的上端通过连杆四29与加强层3铰接，连杆三28和连杆四29呈V形设置，且开口朝向蜗杆26的竖直中心轴线。

本实施例中，加强层3上固定有螺套23，且螺套23位于滑槽一15和滑槽二22中间，螺套23的内部螺纹连接有螺杆24，螺杆24下端固定连接蜗杆26的上端，且蜗杆26与螺杆24共用中心轴线，螺杆24的外露至加强层3的上表面，且螺杆24的上端固定连接齿盘25。

本实施例中，滑槽一15和滑槽二22呈中心对称的布局位于齿盘25的两侧，滑块一34上固定有齿条一35，且齿条一35的长度方向与滑槽一15的走向平行，滑块二36上固定有齿条二37，且齿条二37的长度方向与滑槽二36的走向平行，齿条一35和齿条二37相互平行，并且均与齿盘25啮合连接，需要说明的是，滑槽一15、滑槽二22的长度可以依据实际情况而定，图3只是其中一种实施例，所有的长度应该都在本申请的保护范围之内，本申请不做限定。

本实施例中，限位杆组8包括固定在平衡层5上表面的压板32，压板32的下表面两端固定分别拉杆一30和拉杆二31，拉杆一30的下端从上至下依次贯穿平衡层5和加强层3并位于加强层3的下方，拉杆二31的下端从上至下依次贯穿平衡层5和加强层3并位于加强层3的下方。

本实施例中，拉杆一30的中部与托板一14垂直并固定连接，拉杆二31的中部与托板二21垂直并固定连接。

本实施例中，拉杆一30的下端和拉杆二31的下端分别位于蜗杆26的中心轴线两侧，且拉杆一30和连杆二31的下端分别通过连杆五33与对应的连杆三28的上端铰接。

紧接着，本申请上上述结构的基础上，提出建筑基坑的加强结构在使用时的使用方法，包括以下步骤：

步骤一：如图1和图2所示，以建筑体向图1中平衡层5的右侧倾斜为例，当建筑体向平衡层5右侧倾斜时，平衡层5的右侧下移，并对该侧的连杆一9施加向下的压力，使得连杆一9对滑块一34施加推力，该推力的水平分力使得滑块一34在滑槽一15内向右移动，滑块一34的右移动通过挑臂一12对托板一14施加向上的推力，从而通过托板一14对平衡层5的底部相应位置施加向上的推力，阻止平衡层5的继续下移；

同样的，平衡层5的右侧下移也同时对该侧的连杆二16施加向下的压力，使得连杆二16对滑块二36施加推力，该推力的水平分力使得滑块二36在滑槽二22内向左移动，滑块二36的左移通过挑臂二19对托板二21施加向上的推力，从而通过托板二21对平衡层5的底部相应位置施加向上的推力，平衡层5对连杆一9和连杆二16进行向下挤压，从而通过挑臂一12、挑臂二19分别使得推板一14、推板二21对平衡层5底部相应位置进行抬升，是针对平衡层5的不同位置进行的操作，进一步实现对5的整体阻止下移，进而降低建筑体倾斜的加剧，托板一14和托板二21对平衡层5施加向上的推力过程中通过对应的拉杆一30和拉杆二31使得压板32上移，从而带动平衡层5的右侧上移，进一步阻止平衡层5的继续下移；

步骤二：如图3所示，在滑块一34右移的过程中同步带动齿条一35右移，滑块二36左移的过程中同步带动齿条二37左移，从而使得齿条一35和齿条二37带动转盘25逆时针转动，转盘25逆时针转动同步带动螺杆24逆时针转动，从而通过螺杆24带动蜗杆26同步逆时针转动，蜗杆26的逆时针转动带动两侧的涡轮27做旋转方向相反的旋转运动，并使得对应的两个连杆三28上端相互靠近，在两个连杆三28上端相互靠近的过程中使得连杆三28与对应的连杆四29之间的夹角变大，从而通过连杆四29对加强层3的右侧施加向上的推力，使得加强层3右侧的高度提升，对建筑体右侧发生的沉降差进行补偿，从而使得建筑体右侧回位，避免进一步发生倾斜；

在托板一14和托板二21对衡层5施加向上的推力的过程中，带动拉杆一30和拉杆二31上移，拉杆一30和拉杆二31的上移通过其对应的连杆五33对对应的连杆三28的上端施加推力，使得连杆三28和连杆四29之间的夹角变大，进一步提高连杆三28对加强层3的推力，提高支撑能力；

步骤三：平衡层5右侧下移的同时，其对应的左侧则向上翘起，平衡层5左侧上移的同时对该侧的连杆一9施加向上的拉力，使得连杆一9对滑块一34施加拉力，该拉力的水平分力使得滑块一34在滑槽一15内向左移动，滑块一34的左移动通过挑臂一12对托板一14施加向下的拉力，从而使得托板一14下移，同样的，平衡层5的左侧下移也同时对该侧的连杆二16施加向上的拉力，使得连杆二16对滑块二36施加拉力，该拉力的水平分力使得滑块二36在滑槽二22内向右移动，滑块二36的右移通过挑臂二19对托板二21施加向下的拉力，从而使得托板二21下移，托板一14和托板二21的下移分别通过对应的拉杆一30和拉杆二31带动压板32下移，从而通过压板32的下移对平衡层5的左侧向下的拉力，进而阻止平衡层5的右侧继续下移，进而降低建筑体倾斜的加剧；

如图3所示，在滑块一34左移的过程中同步带动齿条一35左移，滑块二36右移的过程中同步带动齿条二37右移，从而使得齿条一35和齿条二37带动转盘25顺时针转动，转盘25顺时针转动同步带动螺杆24顺时针转动，从而通过螺杆24带动蜗杆26同步顺时针转动，蜗杆26的顺时针转动带动两侧的涡轮27做旋转方向相反的旋转运动，并使得对应的两个连杆三28上端相互远离，在两个连杆三28上端相互远离的过程中使得连杆三28与对应的连杆四29之间的夹角变小，从而通过连杆四29对加强层3的左侧施加向下的拉力，使得加强层3左侧的高度下降，从而使得建筑体的右侧向上翘起，促进建筑体的回位；

在托板一14和托板二21分别带动对应的拉杆一30和拉杆二31下移的过程中，拉杆一30和拉杆二31的下移通过其对应的连杆五33对对应的连杆三28的上端施加拉力，使得连杆三28和连杆四29之间的夹角变小，进一步提高连杆三28对加强层3的拉力，使得加强层3的左侧进一步的下移，促进建筑体的回位。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术工作人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种建筑基坑的加强结构，包括平铺在基坑本体(1)底部的加强层(3)，其特征在于：所述加强层(3)的中部固定有承载体(4)，且承载体(4)为拱形状，所述承载体(4)上平铺有平衡层(5)，所述基坑本体(1)的底部垂直向下插接有多个桩柱(2)，且桩柱(2)位于加强层(3)的下方端部，所述桩柱(2)的上端通过回位机构(7)与加强层(3)相连接，所述加强层(3)通过承载机构(6)与平衡层(5)相连接，所述承载机构(6)通过螺杆(24)与回位机构(7)传动连接，所述平衡层(5)上设置有与承载机构(6)对应的限位杆组(8)，且限位杆组(8)分别与承载机构(6)和回位机构(7)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种建筑基坑的加强结构，其特征在于：所述承载机构(6)包括第一承载臂，所述第一承载臂包括开设在加强层(3)上的滑槽一(15)，所述滑槽一(15)上滑动连接有滑块一(34)，所述滑块一(34)上铰接有连杆一(9)和挑臂一(12)，所述连杆一(9)的上端铰接在平衡层(5)的底部，所述挑臂一(12)的上端铰接托板一(14)，且托板一(14)与平衡层(5)的底面面接触连接，所述连杆一(9)和挑臂一(12)呈V形设置，且开口向上，所述挑臂一(12)的中部开设有条形槽一(13)，且条形槽一(13)的走向与挑臂一(12)的长度走向平行，所述加强层(3)的上表面固定有立杆一(10)，所述立杆一(10)的上端固定有凸杆一(11)，所述凸杆一(11)插接在条形槽一(13)内，并能够在条形槽一(13)内滑动。

3.根据权利要求2所述的一种建筑基坑的加强结构，其特征在于：所述承载机构(6)还包括第二承载臂，所述第二承载臂包括开设在加强层(3)上的滑槽二(22)，所述滑槽二(22)上滑动连接有滑块二(36)，所述滑块二(36)上铰接有连杆二(16)和挑臂二(19)，所述连杆二(16)的上端铰接在平衡层(5)的底部，且连杆二(16)与连杆一(9)呈V字形设置，并且开口向下，所述挑臂二(19)的上端铰接托板二(21)，且托板二(21)与平衡层(5)的底面面接触连接，所述连杆二(16)和挑臂二(19)呈V形设置，且开口向上，所述挑臂二(19)的中部开设有条形槽二(20)，且条形槽二(20)的走向与挑臂二(19)的长度走向平行，所述加强层(3)的上表面固定有立杆二(17)，所述立杆二(17)的上端固定有凸杆二(18)，所述凸杆二(18)插接在条形槽二(20)内，并能够在条形槽二(20)内滑动，所述第二承载臂与第一承载臂对称设置，并且第二承载臂的各组件结构尺寸与第一承载臂的各组件结构尺寸相同。

4.根据权利要求3所述的一种建筑基坑的加强结构，其特征在于：所述回位机构(7)包括定轴转动连接在桩柱(2)上端的蜗杆(26)，所述蜗杆(26)的两侧设置有涡轮(27)，且涡轮(27)与蜗杆(26)啮合连接，所述涡轮(27)铰接在桩柱(2)的上表面，且涡轮(27)上固定有连杆三(28)，所述连杆三(28)的上端通过连杆四(29)与加强层(3)铰接，所述连杆三(28)和连杆四(29)呈V形设置，且开口朝向蜗杆(26)的竖直中心轴线。

5.根据权利要求4所述的一种建筑基坑的加强结构，其特征在于：所述加强层(3)上固定有螺套(23)，且螺套(23)位于滑槽一(15)和滑槽二(22)中间，所述螺套(23)的内部螺纹连接有螺杆(24)，所述螺杆(24)下端固定连接蜗杆(26)的上端，且蜗杆(26)与螺杆(24)共用中心轴线，所述螺杆(24)的外露至加强层(3)的上表面，且螺杆(24)的上端固定连接齿盘(25)。

6.根据权利要求5所述的一种建筑基坑的加强结构，其特征在于：所述滑槽一(15)和滑槽二(22)呈中心对称的布局位于齿盘(25)的两侧，所述滑块一(34)上固定有齿条一(35)，且齿条一(35)的长度方向与滑槽一(15)的走向平行，所述滑块二(36)上固定有齿条二(37)，且齿条二(37)的长度方向与滑槽二(36)的走向平行，所述齿条一(35)和齿条二(37)相互平行，并且均与齿盘(25)啮合连接。

7.根据权利要求4所述的一种建筑基坑的加强结构，其特征在于：所述限位杆组(8)包括固定在平衡层(5)上表面的压板(32)，所述压板(32)的下表面两端固定分别拉杆一(30)和拉杆二(31)，所述拉杆一(30)的下端从上至下依次贯穿平衡层(5)和加强层(3)并位于加强层(3)的下方，所述拉杆二(31)的下端从上至下依次贯穿平衡层(5)和加强层(3)并位于加强层(3)的下方。

8.根据权利要求7所述的一种建筑基坑的加强结构，其特征在于：所述拉杆一(30)的中部与托板一(14)垂直并固定连接，所述拉杆二(31)的中部与托板二(21)垂直并固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种建筑基坑的加强结构，其特征在于：所述拉杆一(30)的下端和拉杆二(31)的下端分别位于蜗杆(26)的中心轴线两侧，且拉杆一(30)和连杆二(31)的下端分别通过连杆五(33)与对应的连杆三(28)的上端铰接。

10.根据权利要求1-9任一所述的一种建筑基坑的加强结构的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：在平衡层(5)一侧倾斜时，该侧的承载机构(6)带动限位杆组(7)阻止平衡层(5)的继续倾斜；

步骤二：承载机构(6)驱动回位机构(7)使得加强层(3)回位；

步骤三：平衡层(5)相对的另一侧翘起时，该侧的承载机构(6)带动限位杆组(7)使得平衡层(5)翘起的一侧下移，并驱动回位机构(7)使得加强层(3)回位。

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