CN112012223B - 一种支撑稳定的基坑施工用支撑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支撑稳定的基坑施工用支撑装置，包括横向设置在基坑内相对的两个连续墙之间的至少一个钢支撑单元以及用于使相邻的钢支撑单元之间相互拉紧的拉杆组；所述钢支撑单元包括依次相连的固定支撑脚、主支撑管、用于调整支撑单元长度的调整机构以及活动支撑脚，两个连续墙上均设有钢围檩，所述固定支撑脚和活动支撑脚分别撑在对应的钢围檩上。钢支撑单元之间通过拉杆组进行连接，基坑的支护更加稳定。钢支撑单元的活络端设有由固定座、楔块甲、活块以及螺栓组组成的调整机构，可对活动支撑脚的位置进行调整，使其贴紧在预埋铁板上，使钢支撑单元的长度调整更加容易，使钢支撑单元的安装和拆卸更加方便，其调整范围也得到扩大。

Description

一种支撑稳定的基坑施工用支撑装置

技术领域

本发明涉及一种支撑稳定的基坑施工用支撑装置。

背景技术

基坑是在建筑基础所在位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑，对于不同的土壤环境，基坑的稳定性有所不同，有的基坑容易坍塌，需要设置一种支撑结构来稳定支撑基坑。尤其是在市内开挖的基坑，其周围建筑物较多，一旦基坑坍塌，将会危及到周围建筑物的安全。

目前基坑内撑式围护结构中，通常采用钢支撑作为横向支撑。这种钢支撑一端为固定端，另一端为活络端，固定端和活络端均压紧在基坑坑壁连续墙上的钢围檩上。

活络端多采用钢楔式活络装置，这种活络装置对钢支撑的长度调节量有限、整体性差、易松动、刚度小，是钢支撑中薄弱环节，易诱发工程事故。活络端在安装时需要在钢支撑和钢围檩架设千斤顶对基坑施加预应力，然后在活络端填充楔形钢板进行距离调整，之后卸下千斤顶。在钢支撑拆除时也需要千斤顶施加外力，拆下钢板后才能进行钢支撑的拆卸。

由于这种钢支撑在安装后长度无法调整，还容易松动。当钢支撑松动造成基坑受力发生变化，有的钢支撑容易脱落，造成多根钢支撑的受力不均，受力大的甚至会发生折断的事故，影响基坑的稳定性和基坑的安全。钢支撑受力不均也容易出现失稳现象，进而导致工程事故。

发明内容

本发明的目的在于提供一种支撑稳定的基坑施工用支撑装置，以解决钢支撑安装后长度无法调整，容易松动的问题。

为解决上述问题，本发明采用了如下技术方案：

包括横向设置在基坑内相对的两个连续墙之间的至少一个钢支撑单元以及用于使相邻的钢支撑单元之间相互拉紧的拉杆组；所述钢支撑单元包括依次相连的固定支撑脚、主支撑管、用于调整钢支撑单元长度的调整机构以及活动支撑脚，所述调整机构包括依次设置在主支撑管和活动支撑脚之间的固定座和两个活块，所述固定座靠近活动支撑脚的端面上设有小头朝向活动支撑脚的楔块甲，两个活块对称设置在楔块甲的两侧，两个活块上均设有用于和楔块甲配合的斜面，两个活块均与活动支撑脚滑动配合；两个活块贯穿设有用于使两个活块压紧在楔块甲上的螺栓组件，所述活动支撑脚靠近活块一侧固定设置有与活块滑动方向一致的燕尾块，两个活块靠近燕尾块一侧均设有用于和燕尾块滑动配合的燕尾槽；

两个连续墙上均设有钢围檩，所述固定支撑脚和活动支撑脚分别撑在对应的钢围檩上，主支撑管和调整机构之间还设有补偿机构，所述补偿机构包括沿主支撑管轴线设置的两个相互独立且相互对称的补偿座，所述补偿座之间设有用于驱动两个补偿座反向运动的驱动单元，其中一个补偿座与调整机构固定连接，另一个补偿座与主支撑管相连；

所述驱动单元包括垂直于主支撑管轴线的楔块乙，两个补偿座的相对的内侧面均为用于和楔块乙配合的斜面，两个补偿座其中之一设有用于驱动楔块乙在两个补偿座之间滑动并使两个补偿座反向运动的减速电机；

所述楔块乙为对称设置在主支撑管轴线两侧的两个，两个楔块乙方向相反；两个补偿座之间设有与主支撑管轴线垂直的丝杠，所述丝杠与两个楔块乙均为螺纹传动并且用于传动的两个螺纹副旋向相反，所述丝杠与减速电机相连。

本发明的积极效果为：

1、基坑内设置多个钢支撑单元，钢支撑单元之间通过拉杆组进行连接，基坑的支护更加稳定。

2、钢支撑单元的活络端设有由固定座、楔块甲、活块以及螺栓组组成的调整机构，可对活动支撑脚的位置进行调整，使其贴紧在预埋铁板上，使钢支撑单元的长度调整更加容易，使钢支撑单元的安装和拆卸更加方便，其调整范围也得到扩大。

3、钢支撑单元还设有补偿机构，补偿机构设有楔块乙和补偿座以及用于驱动楔块乙在补偿座上滑动的减速电机，减速电机带动两个补偿座反向运动，从而对基坑施加预应力或定期进行预应力补偿，在施加预应力时无需额外使用千斤顶。通过对各钢支撑单元的减速电机的电流进行控制，即可使各钢支撑单元施加在基坑上的力得到控制，使基坑的受力均匀，从而更加稳定，避免发生因受力不均发生钢支撑单元折断或基坑坍塌的事故。同样，钢支撑单元拆除时，也无须额外使用千斤顶，可直接对钢支撑单元施加在基坑上的力卸载，进而对钢支撑单元进行拆除，从而使钢支撑单元的安装和拆除更加方便，效率高。

4、补偿机构设有楔块乙和与楔块乙螺纹传动的丝杠，楔块乙与补偿座之间的斜面具有自锁功能，丝杠与楔块乙的传动也具有自锁功能，从而避免两个补偿座之间因意外相对运动造成钢支撑单元掉落而发生事故。

附图说明

图1是本发明安装在基坑后的结构示意图；

图2 是本发明的结构示意图；

图3是调整机构的爆炸图；

图4是补偿机构的爆炸图；

图中，1、连续墙；2、预埋钢板；3、调整机构；4、补偿机构；5、短管；6、主支撑管；7、固定支撑脚；8、拉杆；9、螺母；10、活动支撑脚；301、固定座；302、楔块甲；303、活块；401、补偿座；402、T形块；403、楔块乙；404、滑槽。

具体实施方式

如图1和图2所示，基坑的四个内壁设有混凝土浇筑而成的连续墙1，连续墙1上预埋有预埋铁板2作为钢围檩。

一种支撑稳定的基坑施工用支撑装置，其包括横向均布在基坑内的钢支撑单元，所述钢支撑单元两端分别撑在基坑内相对的两个连续墙1上的预埋铁板2上，所述钢支撑单元之间设有将相邻的钢支撑单元之间相互拉紧的拉杆组。所述钢支撑单元包括依次通过螺栓固定连接的固定支撑脚7、主支撑管6、短管5、用于对钢支撑单元长度补偿和施加预应力的补偿机构、用于在安装时调整钢支撑单元长度的调整机构3以及活动支撑脚10，所述固定支撑脚7和活动支撑脚10分别撑在对应的预埋铁板2上。所述固定支撑脚7外端为用于支撑在预埋铁板2上的矩形钢板，所述活动支撑脚10外端也为用于支撑在预埋铁板2上的矩形钢板。针对基坑的大小选择不同长度的短管5或采用多根短管5组合，使支撑单元的总长接近两个预埋铁板2之间的距离。每个拉杆组由两对拉杆8交叉为X形，每对拉杆8之间由螺母9连接，每对拉杆8与对应的螺母9连接处的螺纹旋向相反。每根拉杆8外端与焊接在主支撑管6上的对应的凸耳均为转动连接。

钢支撑单元之间由拉杆组相互连接，使基坑的支护更加稳定。调整机构可对活动支撑脚10的位置进行调整，使其贴紧在预埋铁板2上。补偿机构4可使钢支撑单元对基坑施加预应力，并定期对预应力进行校正，使每个钢支撑单元施加在基坑上的力相等，避免因钢支撑单元受力不均造成受力大的钢支撑单元折断或失稳，进而发生事故。

如图3所示，所述调整机构3包括由左向右依次设置在补偿机构4和活动支撑脚10之间的固定座301和两个的活块303。所述固定座301左端为用于和补偿机构4通过螺栓固定连接的法兰，右端前后对称设置设有小头向右的两个竖向的楔块甲302，两个楔块甲302的上面和下面均为斜面。两个活块303上下对称设置在活动支撑脚10左端的平面上，两个活块303相对的两面均设有用于和楔块甲302配合的斜面，两个活块303均与活动支撑脚10竖向滑动配合。两个活块303竖向贯穿设有两套用于使两个活块303压紧在楔块甲302上的螺栓组件。所述螺栓组件采用10.9级高强度螺栓。

所述活动支撑脚10左端通过螺钉固定连接有竖向的燕尾块，两个活动块303右端面上均设有用于和燕尾块滑动配合的燕尾槽。所述燕尾块两端的活动支撑脚10上通过螺钉固定连接有用于对两个活块303限位的挡板。

通过调整两个活块303之间的距离，使活动支撑脚10的位置得到横向调整。通过在钢支撑单元的活络端采用补偿机构4，使钢支撑单元的长度调整更加容易，使钢支撑单元的安装和拆卸更加方便，其调整范围也得到扩大。

如图4所示，所述补偿机构4包括左右对称设置的两个相互独立的补偿座401，左侧的补偿座401左端为用于和短管5通过螺栓固定连接的法兰，右侧的补偿座401右端为用于和调整机构3通过螺栓固定连接的法兰。两个补偿座401之间设有一对前后对称设置的楔块乙403，每个楔块乙403的左右两面均为对称的斜面，两个楔块乙403小头相对，两个楔块乙403中部均为矩形块，所述后侧的楔块乙后方设有减速电机405，所述减速电机405的输出轴连接有丝杠，该丝杠与两个楔块乙403均为螺纹传动，该丝杠与两个楔块乙403的螺纹副旋向相反。

每个补偿座401的内侧面均设有用于和两个楔块乙403滑动配合的斜面，该斜面为相互对称的两个，该斜面为中间高前后低的人字形。每个补偿座401的内侧面中部均设有用于和楔块乙403上矩形块滑动配合的通槽。右侧的补偿座401后端通过螺钉固定连接有用于安装减速电机的安装板406，所述减速电机405与安装板406通过螺钉固定连接。

楔块乙403与补偿座401之间的斜面具有自锁功能，丝杠与楔块乙403的传动也具有自锁功能，从而避免两个补偿座401之间因意外相对运动造成钢支撑单元掉落而发生事故。

右侧的补偿座401上下两面均设有与补偿机构4轴线一致的一对滑槽404，所述滑槽404内侧设有T形槽，左侧的补偿座401上下两面均对称设有用于和滑槽404滑动配合的T形块402。

减速电机405带动丝杠旋转时，使两个楔块乙403以相反的方向运动，在楔块乙403的作用下，两个补偿座401以相反的方向运动，从而对基坑施加预应力或定期进行预应力补偿，施加预应力时无需额外使用千斤顶。补偿方法为：定期启动减速电机405，使钢支撑单元在受力后减速电机405的电流与之前施加预应力时的电流相同，即减速电机405输出的转矩相同，从而施加在基坑上的预应力也就相同。通过对各钢支撑单元的减速电机405的电流进行控制，即可使各钢支撑单元施加在基坑上的力得到控制，使基坑的受力均匀，从而更加稳定，避免发生因受力不均发生钢支撑单元折断或基坑坍塌的事故。同样，钢支撑单元拆除时，也无须额外使用千斤顶，可直接对钢支撑单元施加在基坑上的力卸载，进而对钢支撑单元进行拆除，从而使钢支撑单元的安装和拆除更加方便，效率高。

以上所述的实施例描述内容较为详细和具体，表达了本发明的优选实施例，仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，但并不仅仅局限于本发明，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所做的同等变化或修饰，对于本领域的研究人员或技术人员来讲，在不脱离本发明的结构之内，系统内部的局部改进和子系统之间的改动、变换等，仍是本发明的专利范围内。

Claims (1)

1.一种支撑稳定的基坑施工用支撑装置，其特征在于，包括横向设置在基坑内相对的两个连续墙（1）之间的至少一个钢支撑单元以及用于使相邻的钢支撑单元之间相互拉紧的拉杆组；所述钢支撑单元包括依次相连的固定支撑脚（7）、主支撑管（6）、用于调整钢支撑单元长度的调整机构（3）以及活动支撑脚（10），所述调整机构（3）包括依次设置在主支撑管（6）和活动支撑脚（10）之间的固定座（301）和两个活块（303），所述固定座（301）靠近活动支撑脚（10）的端面上设有小头朝向活动支撑脚（10）的楔块甲（302），两个活块（303）对称设置在楔块甲（302）的两侧，两个活块（303）上均设有用于和楔块甲（302）配合的斜面，两个活块（303）均与活动支撑脚（10）滑动配合；两个活块（303）贯穿设有用于使两个活块（303）压紧在楔块甲（302）上的螺栓组件，所述活动支撑脚（10）靠近活块（303）一侧固定设置有与活块（303）滑动方向一致的燕尾块，两个活块（303）靠近燕尾块一侧均设有用于和燕尾块滑动配合的燕尾槽；

两个连续墙（1）上均设有钢围檩，所述固定支撑脚（7）和活动支撑脚（10）分别撑在对应的钢围檩上，主支撑管（6）和调整机构（3）之间还设有补偿机构（4），所述补偿机构（4）包括沿主支撑管（6）轴线设置的两个相互独立且相互对称的补偿座（401），所述补偿座（401）之间设有用于驱动两个补偿座（401）反向运动的驱动单元，其中一个补偿座（401）与调整机构（3）固定连接，另一个补偿座与主支撑管（6）相连；

所述驱动单元包括垂直于主支撑管（6）轴线的楔块乙（403），两个补偿座（401）的相对的内侧面均为用于和楔块乙（403）配合的斜面，两个补偿座（401）其中之一设有用于驱动楔块乙（403）在两个补偿座（401）之间滑动并使两个补偿座（401）反向运动的减速电机（405）；

所述楔块乙（403）为对称设置在主支撑管（6）轴线两侧的两个，两个楔块乙（403）方向相反；两个补偿座（401）之间设有与主支撑管（6）轴线垂直的丝杠，所述丝杠与两个楔块乙（403）均为螺纹传动并且用于传动的两个螺纹副旋向相反，所述丝杠与减速电机（405）相连。

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