CN112012227A - 一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构 - Google Patents

一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构，包括基坑主体、基坑围护板、第一支撑杆、第二支撑杆和压力传感器，所述基坑主体的内壁设置有基坑围护板，且基坑围护板的内侧螺栓安装有第一支撑杆，并且第一支撑杆的右侧设置有第二支撑杆，所述第二支撑杆螺栓固定在基坑围护板的表面，且第二支撑杆的左侧表面和第一支撑杆的右侧表面均镶嵌有连接盘，并且连接盘的内侧粘接有弹性橡胶圈。该可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构设置有连接帽和螺纹杆，在装置安装后可通过连接帽的旋转推动螺纹杆进行移动，对装置的整体长度进行微调，使支护结构的两端和基坑围护板之间保持稳定的压力，为其提供有效的支撑。

Description

一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构
技术领域
本发明涉及条状基坑支护技术领域，具体为一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构。
背景技术
在城市地下管道或是地铁区间隧道的修建中可采用明挖基坑的方式进行，在基坑开挖后为保证基坑的整体稳定性需要及时的进行支护结构的安装，基坑可分为条状基坑和面状基坑，当基坑的长宽比大于3,且宽度大于3米的基坑即为条状基坑，在条状基坑的支护结构选用中大多是使用钢结构进行支撑，但现有的钢构支护结构在使用时还存在一些不足之处：
1、现有的钢构支护结构在安装后不具备对自身应力变化的检测功能，在对支护结构进行检查时一是通过基坑内土体位移和支护结构形变来判断基坑的稳定性，当基坑出现失稳时支护结构内的应力会产生变化，不利于及时的发现并处理基坑所遇到问题，存在一定的安全隐患；
2、现有的钢构支护结构在进行安装时不便于对支护结构的水平角度进行校准，当支护结构安装倾斜后会导致基坑的受力不均，导致装置对基坑的支护效果下降，同时后续还需借助外界设备对结构进行倾斜的检测，降低了装置的功能性。
针对上述问题，急需在原有钢构支护结构的基础上进行创新设计。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的钢构支护结构在安装后不具备对自身应力变化的检测功能，且现有的钢构支护结构在进行安装时不便于对支护结构的水平角度进行校准，并且后续还需借助外界设备对结构进行倾斜的检测的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构，包括基坑主体、基坑围护板、第一支撑杆、第二支撑杆和压力传感器，所述基坑主体的内壁设置有基坑围护板，且基坑围护板的内侧螺栓安装有第一支撑杆，并且第一支撑杆的右侧设置有第二支撑杆，所述第二支撑杆螺栓固定在基坑围护板的表面，且第二支撑杆的左侧表面和第一支撑杆的右侧表面均镶嵌有连接盘，并且连接盘的内侧粘接有弹性橡胶圈，所述弹性橡胶圈的内侧设置有压力传感器，且压力传感器螺钉安装在连接盘的表面，所述第一支撑杆的右侧设置有安装杆，且安装杆的左侧表面镶嵌有连接盘，并且安装杆的下方设置有单片机，所述安装杆的上方螺栓固定有警报灯，且安装杆的内部设置有标示线，并且标示线的前侧设置有连接绳，所述连接绳的前侧设置有透明防护罩，且透明防护罩镶嵌在安装杆的前侧表面，并且安装杆的右侧设置有螺纹杆，所述螺纹杆的表面螺纹连接有连接帽，且连接帽的左侧表面镶嵌有连接块，并且连接块的外侧设置有限位槽，所述限位槽开设在安装杆的右侧表面，所述螺纹杆的右侧镶嵌有活动杆，且活动杆的右侧设置有调节杆，并且调节杆的右端镶嵌有连接杆，所述连接杆的右侧表面镶嵌有连接盘，所述活动杆的内部设置有卡板，且卡板的贯穿活动杆的上表面，并且卡板的上表面镶嵌有固定板，所述固定板的外侧设置有固定壳，且固定壳镶嵌在活动杆的上表面，并且固定板的上表面镶嵌有拉杆，所述拉杆贯穿固定壳的上表面。
优选的，所述第一支撑杆和第二支撑杆与连接盘之间均为一体化结构设计，且第一支撑杆和第二支撑杆关于基坑主体的中心线左右对称设置。
优选的，所述连接盘的内部贯穿有套杆，且连接盘和套杆之间构成左右滑动结构，并且套杆呈“H”状结构设计。
优选的，所述安装杆的内部开设有收纳槽，且安装杆和连接盘之间构成一体化结构，并且收纳槽和螺纹杆之间构成嵌套连接。
优选的，所述连接绳的下端螺钉固定有配重块，且连接绳的竖直中心线和标示线的竖直中心线相重合设置，并且连接绳的上端和安装杆之间通过螺钉相连接。
优选的，所述连接帽和连接块之间构成一体化结构设计，且连接块的主视截面呈“T”形结构设计，并且连接块和限位槽之间构成滑动连接，同时限位槽的侧视截面呈圆环状结构设计。
优选的，所述活动杆的内部开设有滑槽，且滑槽和调节杆之间构成左右滑动结构，并且调节杆和连接杆之间为一体化结构设计。
优选的，所述调节杆的表面等间距开设有卡槽，且卡槽和卡板之间构成凹凸配合结构，并且卡板和活动杆之间构成上下滑动结构。
优选的，所述拉杆的表面嵌套有复位弹簧，且拉杆和固定板之间为一体化结构，并且拉杆和固定壳之间构成上下滑动结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构；
(1)设置有连接盘和套杆，可通过连接盘和套杆的配合将第一支撑杆和安装杆、第二支撑杆和连接杆之间进行连接，同时连接盘可在套杆的表面进行滑动，在连接盘进行移动时其和压力传感器之间的压力也将随之变化，从而对结构内受到的应力进行监测，当其发生改变后通过警报灯的闪烁进行提示，可及时将工人撤出对原因进行查找和处理，使装置更具安全性；
(2)设置有连接帽和螺纹杆，在装置安装后可通过连接帽的旋转推动螺纹杆进行移动，对装置的整体长度进行微调，使支护结构的两端和基坑围护板之间保持稳定的压力，为其提供有效的支撑；
(3)设置有调节杆和卡板，可通过调节杆在活动杆内的移动对装置的长度进行调整，便于后续对第一支撑杆和第二支撑杆进行固定，同时使得装置可适应一定宽度范围内的基坑，提高装置的适用范围；
(4)设置有配重块和标示线，可通过配重块向下拉动连接绳，使其保持竖直，通过连接绳和标示线的对比即可对装置的平整度进行判断，后续在对支护结构进行检查时可通过观察连接绳和标识线的重合位置判读装置是否发生倾斜，提高后续的检查效率，增加装置的功能性。
附图说明
图1为本发明主视结构示意图；
图2为本发明活动杆主剖结构示意图；
图3为本发明连接盘侧剖结构示意图；
图4为本发明图2中A处放大结构示意图；
图5为本发明限位槽侧视结构示意图；
图6为本发明卡板侧剖结构示意图；
图7为本发明压力传感器工作流程示意图。
图中：1、基坑主体；2、基坑围护板；3、第一支撑杆；4、第二支撑杆；5、连接盘；501、套杆；6、弹性橡胶圈；7、压力传感器；8、安装杆；801、收纳槽；9、单片机；10、警报灯；11、标示线；12、连接绳；1201、配重块；13、透明防护罩；14、限位槽；15、螺纹杆；16、连接帽；17、连接块；18、活动杆；1801、滑槽；19、调节杆；1901、卡槽；20、连接杆；21、卡板；22、固定板；23、拉杆；2301、复位弹簧；24、固定壳。
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，本领域普通技术人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1-7，本发明提供一种技术方案：一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构，包括基坑主体1、基坑围护板2、第一支撑杆3、第二支撑杆4、连接盘5、弹性橡胶圈6、压力传感器7、安装杆8、单片机9、警报灯10、标示线11、连接绳12、透明防护罩13、限位槽14、螺纹杆15、连接帽16、连接块17、活动杆18、调节杆19、连接杆20、卡板21、固定板22、拉杆23和固定壳24，基坑主体1的内壁设置有基坑围护板2，且基坑围护板2的内侧螺栓安装有第一支撑杆3，并且第一支撑杆3的右侧设置有第二支撑杆4，第二支撑杆4螺栓固定在基坑围护板2的表面，且第二支撑杆4的左侧表面和第一支撑杆3的右侧表面均镶嵌有连接盘5，并且连接盘5的内侧粘接有弹性橡胶圈6，弹性橡胶圈6的内侧设置有压力传感器7，且压力传感器7螺钉安装在连接盘5的表面，第一支撑杆3的右侧设置有安装杆8，且安装杆8的左侧表面镶嵌有连接盘5，并且安装杆8的下方设置有单片机9，安装杆8的上方螺栓固定有警报灯10，且安装杆8的内部设置有标示线11，并且标示线11的前侧设置有连接绳12，连接绳12的前侧设置有透明防护罩13，且透明防护罩13镶嵌在安装杆8的前侧表面，并且安装杆8的右侧设置有螺纹杆15，螺纹杆15的表面螺纹连接有连接帽16，且连接帽16的左侧表面镶嵌有连接块17，并且连接块17的外侧设置有限位槽14，限位槽14开设在安装杆8的右侧表面，螺纹杆15的右侧镶嵌有活动杆18，且活动杆18的右侧设置有调节杆19，并且调节杆19的右端镶嵌有连接杆20，连接杆20的右侧表面镶嵌有连接盘5，活动杆18的内部设置有卡板21，且卡板21的贯穿活动杆18的上表面，并且卡板21的上表面镶嵌有固定板22，固定板22的外侧设置有固定壳24，且固定壳24镶嵌在活动杆18的上表面，并且固定板22的上表面镶嵌有拉杆23，拉杆23贯穿固定壳24的上表面；
第一支撑杆3和第二支撑杆4与连接盘5之间均为一体化结构设计，且第一支撑杆3和第二支撑杆4关于基坑主体1的中心线左右对称设置，上述结构设计便于后续通过连接盘5将第一支撑杆3和安装杆8进行连接，同时后续可设置两组压力传感器7，提高后续应力的检测速度；
连接盘5的内部贯穿有套杆501，且连接盘5和套杆501之间构成左右滑动结构，并且套杆501呈“H”状结构设计，上述结构设可通过连接盘5在套杆501上的移动使连接盘5之间的间距发生改变，从而使后续压力传感器7能检测到压力的变化；
安装杆8的内部开设有收纳槽801，且安装杆8和连接盘5之间构成一体化结构，并且收纳槽801和螺纹杆15之间构成嵌套连接，上述结构设计可通过收纳槽801对后续螺纹杆15进行收纳，通过螺纹杆15可将第一支撑杆3和第二支撑杆4的位置进行调整，使其和基坑围护板2之间保持有效的压力；
连接绳12的下端螺钉固定有配重块1201，且连接绳12的竖直中心线和标示线11的竖直中心线相重合设置，并且连接绳12的上端和安装杆8之间通过螺钉相连接，上述结构设计可通过配重块1201配合连接绳12对安装杆8进行倾斜角的检测，同时方便前期对第一支撑杆3和第二支撑杆4安装时进行找平；
连接帽16和连接块17之间构成一体化结构设计，且连接块17的主视截面呈“T”形结构设计，并且连接块17和限位槽14之间构成滑动连接，同时限位槽14的侧视截面呈圆环状结构设计，上述结构设计使得后续连接帽16可进行稳定的转动，从而带动螺纹杆15进行移动；
活动杆18的内部开设有滑槽1801，且滑槽1801和调节杆19之间构成左右滑动结构，并且调节杆19和连接杆20之间为一体化结构设计，上述结构设计可通过后续调节杆19在滑槽1801内的移动对装置的整体长度进行调整，便于对不同宽度的基坑进行支护，同时方便前期第一支撑杆3和第二支撑杆4的安装；
调节杆19的表面等间距开设有卡槽1901，且卡槽1901和卡板21之间构成凹凸配合结构，并且卡板21和活动杆18之间构成上下滑动结构，上述结构设计可通过卡板21和卡槽1901的配合对调节杆19的位置进行固定，从而使活动杆18和调节杆19之间保持良好的整体性；
拉杆23的表面嵌套有复位弹簧2301，且拉杆23和固定板22之间为一体化结构，并且拉杆23和固定壳24之间构成上下滑动结构，上述结构设计可通过拉杆23对卡板21的位置进行控制，便于后续对装置的整体长度进行调整。
工作原理：在使用该可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构时，首先，根据图1和图2所示，在对装置进行安装时，可先将第一支撑杆3进行安装，然后再将第二支撑杆4进行安装，在第一支撑杆3进行安装时可将装置整体的长度进行调整，使其长度小于基坑主体1内的槽宽，在调整时，结合图6所示，可先向上拉动拉杆23，使其通过固定板22带动卡板21进行移动，解除卡板21和卡槽1901的连接，然后可移动调节杆19，使其在滑槽1801内进行移动，即可对装置的整体长度进行调整，也使得装置可适应不同宽度的基坑；
同时在安装时可通过观察连接绳12和标示线11之间的重合位置对装置进行找平，在将第一支撑杆3和第二支撑杆4固定完毕后，可通过工具拧动连接帽16，结合图4和图5所示，连接帽16通过连接块17和限位槽14的配合进行转动，在连接帽16进行转动的同时将通过和螺纹杆15之间的螺纹连接推动螺纹杆15进行移动，将第一支撑杆3和第二支撑杆4向外侧推动，消除第一支撑杆3和第二支撑杆4的安装间隙，同时使得第一支撑杆3和第二支撑杆4对基坑围护板2提供有效稳定的支撑力，同时连接盘5受力对压力传感器7进行挤压，使其检测到一个初始稳定应力，结合图3所示，弹性橡胶圈6起到对压力传感器7的防护和吸收形变的功能，完成对装置的安装；
当支护结构内的应力发生改变后连接盘5对压力传感器7之间的作用力将会发生改变，结合图7所示，压力传感器7将数据输出至单片机9，通过单片机9将警报灯10打开，进行提示，方便第一时间将施工人员撤出对原因进行检查和处理，提高装置的安全性，同时在后续对支护结构的倾斜度进行检查时，可通过观察连接绳12和标示线11的重合位置对结构的倾斜进行判断，不需要借助外界工具，提高后续的检查效率和检查便捷性。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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 (9)

1.一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构，包括基坑主体(1)、基坑围护板(2)、第一支撑杆(3)、第二支撑杆(4)和压力传感器(7)，其特征在于：所述基坑主体(1)的内壁设置有基坑围护板(2)，且基坑围护板(2)的内侧螺栓安装有第一支撑杆(3)，并且第一支撑杆(3)的右侧设置有第二支撑杆(4)，所述第二支撑杆(4)螺栓固定在基坑围护板(2)的表面，且第二支撑杆(4)的左侧表面和第一支撑杆(3)的右侧表面均镶嵌有连接盘(5)，并且连接盘(5)的内侧粘接有弹性橡胶圈(6)，所述弹性橡胶圈(6)的内侧设置有压力传感器(7)，且压力传感器(7)螺钉安装在连接盘(5)的表面，所述第一支撑杆(3)的右侧设置有安装杆(8)，且安装杆(8)的左侧表面镶嵌有连接盘(5)，并且安装杆(8)的下方设置有单片机(9)，所述安装杆(8)的上方螺栓固定有警报灯(10)，且安装杆(8)的内部设置有标示线(11)，并且标示线(11)的前侧设置有连接绳(12)，所述连接绳(12)的前侧设置有透明防护罩(13)，且透明防护罩(13)镶嵌在安装杆(8)的前侧表面，并且安装杆(8)的右侧设置有螺纹杆(15)，所述螺纹杆(15)的表面螺纹连接有连接帽(16)，且连接帽(16)的左侧表面镶嵌有连接块(17)，并且连接块(17)的外侧设置有限位槽(14)，所述限位槽(14)开设在安装杆(8)的右侧表面，所述螺纹杆(15)的右侧镶嵌有活动杆(18)，且活动杆(18)的右侧设置有调节杆(19)，并且调节杆(19)的右端镶嵌有连接杆(20)，所述连接杆(20)的右侧表面镶嵌有连接盘(5)，所述活动杆(18)的内部设置有卡板(21)，且卡板(21)的贯穿活动杆(18)的上表面，并且卡板(21)的上表面镶嵌有固定板(22)，所述固定板(22)的外侧设置有固定壳(24)，且固定壳(24)镶嵌在活动杆(18)的上表面，并且固定板(22)的上表面镶嵌有拉杆(23)，所述拉杆(23)贯穿固定壳(24)的上表面。
2.根据权利要求1所述的一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构，其特征在于：所述第一支撑杆(3)和第二支撑杆(4)与连接盘(5)之间均为一体化结构设计，且第一支撑杆(3)和第二支撑杆(4)关于基坑主体(1)的中心线左右对称设置。
3.根据权利要求1所述的一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构，其特征在于：所述连接盘(5)的内部贯穿有套杆(501)，且连接盘(5)和套杆(501)之间构成左右滑动结构，并且套杆(501)呈“H”状结构设计。
4.根据权利要求1所述的一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构，其特征在于：所述安装杆(8)的内部开设有收纳槽(801)，且安装杆(8)和连接盘(5)之间构成一体化结构，并且收纳槽(801)和螺纹杆(15)之间构成嵌套连接。
5.根据权利要求1所述的一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构，其特征在于：所述连接绳(12)的下端螺钉固定有配重块(1201)，且连接绳(12)的竖直中心线和标示线(11)的竖直中心线相重合设置，并且连接绳(12)的上端和安装杆(8)之间通过螺钉相连接。
6.根据权利要求1所述的一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构，其特征在于：所述连接帽(16)和连接块(17)之间构成一体化结构设计，且连接块(17)的主视截面呈“T”形结构设计，并且连接块(17)和限位槽(14)之间构成滑动连接，同时限位槽(14)的侧视截面呈圆环状结构设计。
7.根据权利要求1所述的一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构，其特征在于：所述活动杆(18)的内部开设有滑槽(1801)，且滑槽(1801)和调节杆(19)之间构成左右滑动结构，并且调节杆(19)和连接杆(20)之间为一体化结构设计。
8.根据权利要求1所述的一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构，其特征在于：所述调节杆(19)的表面等间距开设有卡槽(1901)，且卡槽(1901)和卡板(21)之间构成凹凸配合结构，并且卡板(21)和活动杆(18)之间构成上下滑动结构。
9.根据权利要求1所述的一种可进行找平和应力检测的条状基坑钢构支护结构，其特征在于：所述拉杆(23)的表面嵌套有复位弹簧(2301)，且拉杆(23)和固定板(22)之间为一体化结构，并且拉杆(23)和固定壳(24)之间构成上下滑动结构。
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