CN111519629A - 一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构，包括第一支撑梁与第二支撑梁，其特征在于，所述第一支撑梁相对第二支撑梁一侧中部嵌设有调距电机，所述第二支撑梁相对第一支撑梁一侧中部固定连接有柱体，所述调距电机的输出端通过花键连接有螺杆，所述柱体相对调距电机一端开设有与螺杆螺纹连接的螺纹孔；所述柱体两侧关于自身轴线分别与第一支撑梁、第二支撑梁对称连接有长度依次增大的第一水平连杆、第二水平连杆和第三水平连杆。优点在于：本发明可对不同宽度的基坑进行支护，并在水平方向、竖直方向上对基坑内面进行稳定支撑，支护安全性高。

Description

一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构及使用方法

技术领域

本发明涉及岩石工程技术领域，尤其涉及一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构及使用方法。

背景技术

深基坑是指开挖深度超过5米(含5米)，或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。基坑工程主要包括基坑支护体系设计与施工和土方开挖，是一项综合性很强的系统工程。它要求岩土工程和结构工程技术人员密切配合。基坑支护体系是临时结构，在地下工程施工完成后就不再需要。基坑和基槽都是用来建筑建筑物的基础的,只是平面形状不同而已。基坑是方形或者比较接近方形，基槽是长条形状的，而且有时候比较长。基坑是指底面积在27平方米以内，且底长边小于三倍短边的为基坑。也就是说，一般定义深基坑为：底面积在27平方米以内(不是20)，且底长边小于三倍短边，开挖深度超过5米(含5米)或地下室三层以上(含三层)，或深度虽未超过5米，但地质条件和周围环境及地下管线特别复杂的工程。(反之则为浅基坑)。

在对深基坑进行临时支护时就需要使用到支撑梁架，现有技术中的支撑梁架支护宽度不同调节，不能适应于不同宽度的深基坑，且不具备足够的支撑力(支护能力)，从而导致存在一定的支护危险性，严重影响工程的施工以及施工人员的安全。

为解决上述问题，我们提出了一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构。

发明内容

本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构，包括第一支撑梁与第二支撑梁，其特征在于，所述第一支撑梁相对第二支撑梁一侧中部嵌设有调距电机，所述第二支撑梁相对第一支撑梁一侧中部固定连接有柱体，所述调距电机的输出端通过花键连接有螺杆，所述柱体相对调距电机一端开设有与螺杆螺纹连接的螺纹孔；所述柱体两侧关于自身轴线分别与第一支撑梁、第二支撑梁对称连接有长度依次增大的第一水平连杆、第二水平连杆和第三水平连杆，与第二支撑梁连接的所述第一水平连杆、第二水平连杆和第三水平连杆的两端分别与柱体、的第二支撑梁固定连接，与第一支撑梁连接的所述第一水平连杆、第二水平连杆和第三水平连杆的一端与柱体铰接，与第一支撑梁连接的所述第一水平连杆、第二水平连杆和第三水平连杆的另一端铰接有第一滑块，所述第一支撑梁相对第二支撑梁一侧设有与第一滑块配合的限位锁合装置；所述第一支撑梁与第二支撑梁相对一侧下端均固定连接有侧板；所述第一支撑梁、第二支撑梁均与侧板之间设置有多个抵压装置，所述抵压装置包括第二滑槽和与第二滑槽滑动连接的第二滑块，所述侧板的上端设有移动座，所述移动座的下端安装有滚轮，所述侧板上端开设有与滚轮滚动连接的滚轮限位槽，所述第二滑块与移动座之间共同转动连接有竖直连杆，所述移动座相对第二滑块一侧固定连接有张紧弹簧；所述侧板上端固定安装有卷线电机，所述侧板上端且在多个抵压装置的两侧固定连接有安装板，两个所述安装板之间共同转动连接有卷线杆，所述卷线杆的一端贯穿安装板并与卷线电机的输出端固定连接，所述卷线杆外壁分别与抵压装置中的移动座共同固定连接有牵引线。

在上述的岩土工程深基坑用支撑梁架结构中，所述螺杆远离调距电机的一端开设有对中槽，所述对中槽内活动插设有对中杆，且对中杆的一端与第二支撑梁固定连接。

在上述的岩土工程深基坑用支撑梁架结构中，所述限位锁合装置包括开设在第一支撑梁一侧的第一滑槽，所述第一滑槽的内壁固定连接有固定齿条，所述第一滑块相对固定齿条一侧开设有收纳槽，所述收纳槽内壁固定安装有锁止气缸，所述锁止气缸的伸缩端固定连接有锁止齿条，且锁止齿条与固定齿条咬合。

在上述的岩土工程深基坑用支撑梁架结构中，所述第一滑块的上下端固定连接有限位块，所述第一滑槽的上下内壁开设有与限位块滑动连接的限位槽。

在上述的岩土工程深基坑用支撑梁架结构中，所述锁止齿条的宽度小于收纳槽的宽度。

在上述的岩土工程深基坑用支撑梁架结构中，所述第二滑槽与第二滑块均呈T型。

在上述的岩土工程深基坑用支撑梁架结构中，所述第一支撑梁与第二支撑梁的底部安装有行走轮。

一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构的使用方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一：根据基坑宽度调节第一支撑梁与第二支撑梁之间间距使之分别与基坑两个内侧面相抵接触，调距电机通过花键驱动螺杆，在柱体一端与第二支撑梁固定条件下，螺杆不断旋出螺纹孔，增大螺杆与柱体两者的总体长度，直至第一支撑梁与第二支撑梁分别与基坑内表面相抵；

步骤二：在步骤一进行过程中，与第二支撑梁连接的第一水平连杆、第二水平连杆和第三水平连杆两端位置相对于柱体、第二支撑梁位置不变，与第一支撑梁连接的第一水平连杆、第二水平连杆和第三水平连杆一端位置相对柱体不变，另一端相对第一支撑梁移动并自行锁定；

步骤三：根据基坑深度调节对第一支撑梁或第二支撑梁的支撑强度，具体通过改变竖直连杆与侧板之间的夹角实现，卷线电机驱动卷线杆不断卷绕与抵压装置中移动座连接的牵引线，克服张紧弹簧张紧力从而带动竖直连杆倾角变化。

与现有的技术相比，本岩土工程深基坑用支撑梁架结构的优点在于：

1、第一支撑梁与水平连杆形成形状可变的三角形结构，第二支撑梁与水平连杆形成固定的三角形结构，在水平方向上对第一支撑梁、第二支撑梁进行稳定支撑，提高支护强度；

2、竖直连杆与侧板、支撑梁同样形成形状可变的三角形结构，对支撑梁产生朝向基坑内面的抵压力，在竖直方向上对支撑梁进行稳定支撑，进一步提高支护强度；

3、调距电机通过驱动螺杆，在柱体限位条件下不断旋出或旋进螺纹孔，进而改变第一支撑梁与第二支撑梁之间间距，适用于不同宽度的基坑，适用范围广。

综上所述，本发明可对不同宽度的基坑进行支护，并在水平方向、竖直方向上对基坑内面进行稳定支撑，支护安全性高。

附图说明

图1为本发明提出的一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构俯视的结构透视图；

图2为图1中A处放大的结构示意图；

图3为图1中B处放大的结构示意图；

图4为本发明提出的一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构部分俯视的结构示意图；

图5为图4中C处放大的结构示意图。

图中：1第一支撑梁、2调距电机、3螺杆、4柱体、5螺纹孔、6对中槽、7对中杆、8第一水平连杆、9第二水平连杆、10第三水平连杆、11第一滑槽、12固定齿条、13第一滑块、14限位块、15限位槽、16收纳槽、17锁止气缸、18锁止齿条、19侧板、20第二滑槽、21第二滑块、22移动座、23滚轮限位槽、24竖直连杆、25安装板、26卷线电机、27卷线杆、28张紧弹簧、29固定板、30第二支撑梁。

具体实施方式

以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

实施例

参照图1-5，一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构，包括第一支撑梁1与第二支撑梁30，第一支撑梁1相对第二支撑梁30一侧中部嵌设有调距电机2，第二支撑梁30相对第一支撑梁1一侧中部固定连接有柱体4，调距电机2的输出端通过花键连接有螺杆3，柱体4相对调距电机2一端开设有与螺杆3螺纹连接的螺纹孔5；

柱体4两侧关于自身轴线分别与第一支撑梁1、第二支撑梁30对称连接有长度依次增大的第一水平连杆8、第二水平连杆9和第三水平连杆10(以在水平面上命名)，与第二支撑梁30连接的第一水平连杆8、第二水平连杆9和第三水平连杆10的两端分别与柱体4、的第二支撑梁30固定连接，与第一支撑梁1连接的第一水平连杆8、第二水平连杆9和第三水平连杆10的一端与柱体4铰接，与第一支撑梁1连接的第一水平连杆8、第二水平连杆9和第三水平连杆10的另一端铰接有第一滑块13，第一支撑梁1相对第二支撑梁30一侧设有与第一滑块13配合的限位锁合装置；

第一支撑梁1与第二支撑梁30相对一侧下端均固定连接有侧板19；第一支撑梁1、第二支撑梁30均与侧板19之间设置有多个抵压装置，抵压装置包括第二滑槽20和与第二滑槽20滑动连接的第二滑块21，侧板19的上端设有移动座22，移动座22的下端安装有滚轮，侧板19上端开设有与滚轮滚动连接的滚轮限位槽23，第二滑块21与移动座22之间共同转动连接有竖直连杆24，移动座22相对第二滑块21一侧固定连接有张紧弹簧28；需要说明的是，上述第二滑槽20开设在支撑梁上(即第一支撑梁1与第二支撑梁30相对一侧)。

侧板19上端固定安装有卷线电机26，侧板19上端且在多个抵压装置的两侧固定连接有安装板25，两个安装板25之间共同转动连接有卷线杆27，卷线杆27的一端贯穿安装板25并与卷线电机26的输出端固定连接，卷线杆27外壁分别与抵压装置中的移动座22共同固定连接有牵引线，通过牵引线牵引移动座22。

螺杆3远离调距电机2的一端开设有对中槽6，对中槽6内活动插设有对中杆7，且对中杆7的一端与第二支撑梁30固定连接，增强螺杆3转动的稳定性。

限位锁合装置包括开设在第一支撑梁1一侧的第一滑槽11，第一滑槽11的内壁固定连接有固定齿条12，第一滑块13相对固定齿条12一侧开设有收纳槽16，收纳槽16内壁固定安装有锁止气缸17，锁止气缸17的伸缩端固定连接有锁止齿条18，且锁止齿条18与固定齿条12咬合，利用锁止齿条18与固定齿条12的相互咬合实现第一滑块13的位置固定。

第一滑块13的上下端固定连接有限位块14，第一滑槽11的上下内壁开设有与限位块14滑动连接的限位槽15，使第一滑块13限位滑动在第一滑槽11内。

锁止齿条18的宽度小于收纳槽16的宽度，便于锁止齿条18收纳至收纳槽16内。

第二滑槽20与第二滑块21均呈T型，使第二滑块21限位滑动在第二滑槽20内。

第一支撑梁1与第二支撑梁30的底部安装有行走轮，使第一支撑梁1、第二支撑梁30与基坑底面为滚动连接，提高机械效率。

一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构的使用方法，方法包括以下步骤：

步骤一：根据基坑宽度调节第一支撑梁1与第二支撑梁30之间间距使之分别与基坑两个内侧面相抵接触，调距电机2通过花键驱动螺杆3，在柱体4一端与第二支撑梁30固定条件下，螺杆3不断旋出螺纹孔5，增大螺杆3与柱体4两者的总体长度，直至第一支撑梁1与第二支撑梁30分别与基坑内表面相抵；

需要说明的是，对中杆7与对中槽6的套接配合实现螺杆3转动稳定，增强第一支撑梁1与第二支撑梁30之间的连接稳定性。

步骤二：在步骤一进行过程中，与第二支撑梁30连接的第一水平连杆8、第二水平连杆9和第三水平连杆10两端位置相对于柱体4、第二支撑梁30位置不变，与第一支撑梁1连接的第一水平连杆8、第二水平连杆9和第三水平连杆10一端位置相对柱体4不变，另一端相对第一支撑梁1移动并自行锁定；

需要说明的是，与第二支撑梁30连接的第一水平连杆8、第二水平连杆9和第三水平连杆10与柱体4之间形成形状不变的稳定三角形结构，大大增加了对第二支撑梁30在水平方向上的支撑力；在第一支撑梁1与第二支撑梁30还未调节间距之前，锁止气缸17均带动锁止齿条18与固定齿条12脱离，使第一滑块13为自由态，在第一支撑梁1与第二支撑梁30间距调节结束后，锁止气缸17伸出锁止齿条18并与固定齿条12咬合，实现第一滑块13的位置固定，第一水平连杆8、第二水平连杆9和第三水平连杆10与柱体4、第一支撑梁1之间形成形状可变化可固定的三角形结构，大大增加了对第一支撑梁1在水平方向上的支撑力。

步骤三：根据基坑深度调节对第一支撑梁1或第二支撑梁30的支撑强度，具体通过改变竖直连杆24与侧板19之间的夹角实现，卷线电机26驱动卷线杆27不断卷绕与抵压装置中移动座22连接的牵引线，克服张紧弹簧28张紧力从而带动竖直连杆24倾角变化。

需要说明的是，在竖直连杆24两端移动的过程中，第二滑块21在第二滑槽20内在垂直方向上进行滑动，带动移动座22底部的滚轮在滚轮限位槽23内滚动，通过改变竖直连杆24与侧板19之间夹角实现对支撑梁在垂直方向上的支撑力，并且竖直连杆24与支撑梁、侧板19之间形成稳定三角形结构，大大增加了对支撑梁在垂直方向上的支撑力。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构，包括第一支撑梁(1)与第二支撑梁(30)，其特征在于，所述第一支撑梁(1)相对第二支撑梁(30)一侧中部嵌设有调距电机(2)，所述第二支撑梁(30)相对第一支撑梁(1)一侧中部固定连接有柱体(4)，所述调距电机(2)的输出端通过花键连接有螺杆(3)，所述柱体(4)相对调距电机(2)一端开设有与螺杆(3)螺纹连接的螺纹孔(5)；

所述柱体(4)两侧关于自身轴线分别与第一支撑梁(1)、第二支撑梁(30)对称连接有长度依次增大的第一水平连杆(8)、第二水平连杆(9)和第三水平连杆(10)，与第二支撑梁(30)连接的所述第一水平连杆(8)、第二水平连杆(9)和第三水平连杆(10)的两端分别与柱体(4)、的第二支撑梁(30)固定连接，与第一支撑梁(1)连接的所述第一水平连杆(8)、第二水平连杆(9)和第三水平连杆(10)的一端与柱体(4)铰接，与第一支撑梁(1)连接的所述第一水平连杆(8)、第二水平连杆(9)和第三水平连杆(10)的另一端铰接有第一滑块(13)，所述第一支撑梁(1)相对第二支撑梁(30)一侧设有与第一滑块(13)配合的限位锁合装置；

所述第一支撑梁(1)与第二支撑梁(30)相对一侧下端均固定连接有侧板(19)；所述第一支撑梁(1)、第二支撑梁(30)均与侧板(19)之间设置有多个抵压装置，所述抵压装置包括第二滑槽(20)和与第二滑槽(20)滑动连接的第二滑块(21)，所述侧板(19)的上端设有移动座(22)，所述移动座(22)的下端安装有滚轮，所述侧板(19)上端开设有与滚轮滚动连接的滚轮限位槽(23)，所述第二滑块(21)与移动座(22)之间共同转动连接有竖直连杆(24)，所述移动座(22)相对第二滑块(21)一侧固定连接有张紧弹簧(28)；

所述侧板(19)上端固定安装有卷线电机(26)，所述侧板(19)上端且在多个抵压装置的两侧固定连接有安装板(25)，两个所述安装板(25)之间共同转动连接有卷线杆(27)，所述卷线杆(27)的一端贯穿安装板(25)并与卷线电机(26)的输出端固定连接，所述卷线杆(27)外壁分别与抵压装置中的移动座(22)共同固定连接有牵引线。

2.根据权利要求1所述的一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构，其特征在于，所述螺杆(3)远离调距电机(2)的一端开设有对中槽(6)，所述对中槽(6)内活动插设有对中杆(7)，且对中杆(7)的一端与第二支撑梁(30)固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构，其特征在于，所述限位锁合装置包括开设在第一支撑梁(1)一侧的第一滑槽(11)，所述第一滑槽(11)的内壁固定连接有固定齿条(12)，所述第一滑块(13)相对固定齿条(12)一侧开设有收纳槽(16)，所述收纳槽(16)内壁固定安装有锁止气缸(17)，所述锁止气缸(17)的伸缩端固定连接有锁止齿条(18)，且锁止齿条(18)与固定齿条(12)咬合。

4.根据权利要求3所述的一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构，其特征在于，所述第一滑块(13)的上下端固定连接有限位块(14)，所述第一滑槽(11)的上下内壁开设有与限位块(14)滑动连接的限位槽(15)。

5.根据权利要求3所述的一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构，其特征在于，所述锁止齿条(18)的宽度小于收纳槽(16)的宽度。

6.根据权利要求1所述的一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构，其特征在于，所述第二滑槽(20)与第二滑块(21)均呈T型。

7.根据权利要求1所述的一种岩土工程深基坑用支撑梁架结构，其特征在于，所述第一支撑梁(1)与第二支撑梁(30)的底部安装有行走轮。

8.一种上述权利要求1-7任一所述的岩土工程深基坑用支撑梁架结构的使用方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤一：根据基坑宽度调节第一支撑梁(1)与第二支撑梁(30)之间间距使之分别与基坑两个内侧面相抵接触，调距电机(2)通过花键驱动螺杆(3)，在柱体(4)一端与第二支撑梁(30)固定条件下，螺杆(3)不断旋出螺纹孔(5)，增大螺杆(3)与柱体(4)两者的总体长度，直至第一支撑梁(1)与第二支撑梁(30)分别与基坑内表面相抵；

步骤二：在步骤一进行过程中，与第二支撑梁(30)连接的第一水平连杆(8)、第二水平连杆(9)和第三水平连杆(10)两端位置相对于柱体(4)、第二支撑梁(30)位置不变，与第一支撑梁(1)连接的第一水平连杆(8)、第二水平连杆(9)和第三水平连杆(10)一端位置相对柱体(4)不变，另一端相对第一支撑梁(1)移动并自行锁定；

步骤三：根据基坑深度调节对第一支撑梁(1)或第二支撑梁(30)的支撑强度，具体通过改变竖直连杆(24)与侧板(19)之间的夹角实现，卷线电机(26)驱动卷线杆(27)不断卷绕与抵压装置中移动座(22)连接的牵引线，克服张紧弹簧(28)张紧力从而带动竖直连杆(24)倾角变化。

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