CN112211201A - 一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置 - Google Patents

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王志勇
朱孟君
王哲
柏威伟
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Abstract

本发明涉及一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置，包括拉力计、连接端部、连接锁链、端部锁链、第一连接板、第二连接板、拉力显示器、报警装置，所述连接端部为两个，两个连接端部分别安装在拉力计的两端，任意一个连接端部与连接锁链连接，所述连接锁链末端和另一个连接端部上均套接端部锁链，任意一个端部锁链通过第一连接板与钢支撑固定连接，另一个端部锁链通过第二连接板与基坑支护桩固定连接，本发明装置能很好地避免基坑位移超限或失稳引起的钢管横撑与基坑支护桩脱离而产生掉落，有效保证了基坑底部作业人员的生命安全和机械与设备的安全，同时能够为基坑安全使用提供预警。本发明具有很好的市场应用潜力，值得推广生产。

Description

一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，特别是涉及一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置。
背景技术
随着城市地下空间开发建设的不断进行，城市地铁、综合管廊、高层建筑地下室等建设都离不开基坑开挖，在工程中，为保障基坑支护结构的安全，一种常见的方式就是在基坑内设置较多的横撑，钢管横撑是常见的一种支撑方式。然而，由于传统的基坑钢管横撑一般通过围檩直接焊接到基坑支护桩上。当基坑受到各种条件的影响发生失稳破坏时，基坑围护桩与钢管横撑产生拉力，而钢管横撑主要为受压结构，在受拉力条件下基坑内部的横撑极易发生掉落，基坑钢管横撑重量较大，一般可达2～3t，如果突然掉落，将会砸死砸伤基坑底部的作业人员，损坏机械设备，造成巨大的生命财产损失和不良社会影响。
发明内容
本发明提供了一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置，解决了现有技术中的技术问题。
本发明解决上述技术问题的方案如下：包括拉力计、连接端部、连接锁链、端部锁链、第一连接板、第二连接板、拉力显示器、报警装置，所述连接端部为两个，两个连接端部分别安装在拉力计的两端，任意一个连接端部与连接锁链连接，所述连接锁链末端和另一个连接端部上均套接端部锁链，任意一个端部锁链通过第一连接板与钢支撑固定连接，另一个端部锁链通过第二连接板与基坑支护桩固定连接。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述拉力计的一端安装有调节弹簧，且调节弹簧套接在远离钢支撑的一个连接端部上。
进一步，所述拉力显示器和报警装置均安装在拉力计的一侧上，拉力计上安装有电源按钮，所述拉力计的顶部设有数据传输接口。
进一步，所述报警装置包括发声报警器和闪光报警灯，发声报警器和闪光报警灯均安装在拉力计的一侧上。
进一步，所述第一连接板和钢支撑通过焊接固定，且焊接采用满焊。
进一步，所述第二连接板通过端头钢板、膨胀螺栓和垫圈固定在基坑支护桩上。
进一步，所述第二连接板的一侧开设有连接孔，膨胀螺栓活动安装在连接孔内，膨胀螺栓上螺纹套接有螺母，且垫圈位于螺母与第二连接板之间。
进一步，所述基坑支护桩和钢支撑通过端头钢板固定连接有同一个工字钢，所述钢支撑的底部和基坑支护桩的一侧固定安装有同一个角钢，且角钢位于工字钢的底部。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置，具有以下优点：
1、可以在基坑发生较大位移或者发生破坏时，钢管横撑不掉落，有效的保证了基坑底部作业人员生命安全和基坑底部的机械设备安全；
2、可以为基坑提供实时的安全预警，有助于及时采取措施，疏散人员和撤离机械设备，最大程度减小损失。采取基坑加固措施，防止基坑朝着对安全不利的方向发展；
3、循环使用，本防坠落和预警装置在一个项目结束后，可以完全拆除，在另一个项目中循环使用，大大减小了使用成本，且安装拆除方便。
本发明装置能很好地避免基坑位移超限或失稳引起的钢管横撑与基坑支护桩脱离而产生掉落，有效保证了基坑底部作业人员的生命安全和机械与设备的安全，同时能够为基坑安全使用提供预警。本发明具有很好的市场应用潜力，值得推广生产。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本装置与基坑支护桩和横撑连接示意图；
图2是防坠落及预警装置图；
图3是拉力计与调节弹簧示意图；
图4是与基坑支护桩连接位置图；
图5是第二连接板主视图；
图6是第一连接板主视图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-基坑支护桩；2-钢支撑；3-工字钢；4-拉力计；5-调节弹簧；6-连接端部；7-连接锁链；8-端部锁链；9-第一连接板；10-端头钢板；11-膨胀螺栓；12-第二连接板；13-垫圈；14螺母-；15-角钢；16-拉力显示器；17-电源按钮；18-数据传输接口；19-报警装置；20-连接孔；21-发声报警器；22-闪光报警灯。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例
以南沙某综合管廊基坑应用为例，来对本发明作进一步说明，南沙某综合管廊全长2.05km，宽14～18m，钢管横撑水平向间距4m一道，竖直方向2道，共设置1025道钢管横撑。
如图1-6所示，本发明提供了一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置，包括拉力计4、连接端部6、连接锁链7、端部锁链8、第一连接板9、第二连接板12、拉力显示器16、报警装置19，连接端部6为两个，两个连接端部6分别安装在拉力计4的两端，任意一个连接端部6与连接锁链7连接，连接锁链7末端和另一个连接端部6上均套接端部锁链8，任意一个端部锁链8通过第一连接板9与钢支撑2固定连接，另一个端部锁链8通过第二连接板12与基坑支护桩1固定连接，通过拉力计4可以监测连接锁链7的拉力大小，当拉力超过设定值时，报警装置报警。
优选的，拉力计4的一端安装有调节弹簧5，且调节弹簧5套接在远离钢支撑2的一个连接端部6上，调节弹簧可以保证本装置安装后处于拉紧状态而不会松动掉落，调节弹簧的伸缩长度为5～8cm。
优选的，拉力显示器16和报警装置19均安装在拉力计4的一侧上，拉力计4上安装有电源按钮17，拉力计4的顶部设有数据传输接口18，拉力显示器16用于实时显示拉力值的大小，本实施例横撑重量2350kg～3022kg，拉力计的量程应大于横撑重量的1.5倍，量程达到4355kg，横撑重显示器可以为拉力表，也可以为数字显示器。
优选的，报警装置19包括发声报警器21和闪光报警灯22，发声报警器21和闪光报警灯22均安装在拉力计4的一侧上，发声报警器21在拉力达到报警值时会发出报警声音，其声音应大于60dB，所述的闪光报警灯22在拉力达到报警值时会闪烁红灯，红灯的亮度应达到能在白天光照下被明显看见。
优选的，第一连接板9和钢支撑2通过焊接固定，且焊接采用满焊。
优选的，第二连接板12通过端头钢板10、膨胀螺栓11和垫圈13固定在基坑支护桩1上。
优选的，第二连接板12的一侧开设有连接孔20，膨胀螺栓11活动安装在连接孔20内，膨胀螺栓11上螺纹套接有螺母14，且垫圈13位于螺母14与第二连接板12之间。
优选的，基坑支护桩1和钢支撑2通过端头钢板10固定连接有同一个工字钢3，钢支撑2的底部和基坑支护桩1的一侧固定安装有同一个角钢15，且角钢15位于工字钢3的底部。
连接锁链和端部锁链所承受拉力不应小于钢管横撑自重的2倍，即不小于6044kg，所述的连接锁链与横撑的角度宜为45°～60°。
本发明的具体工作原理及使用方法为：当基坑发生失稳破坏或较大位移时，本装置可以将钢管横撑拉住，防止横撑在基坑发生因失稳或位移较大时突然掉落，有效的保证了基坑底部作业人员和机械设备的安全。同时，本装置还兼具预警作用，当基坑位移较大，使得钢管横撑与基坑支护结构部分脱离时，拉力计拉力会增大，通过计算设定一个报警值，当拉力达到报警值时发出报警信号，从而可以为基坑安全提供预警信息，为基坑作业人员和机械及时撤离争取时间。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；凡本行业的普通技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是,凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时,凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置，其特征在于，包括拉力计(4)、连接端部(6)、连接锁链(7)、端部锁链(8)、第一连接板(9)、第二连接板(12)、拉力显示器(16)、报警装置(19)，所述连接端部(6)为两个，两个连接端部(6)分别安装在拉力计(4)的两端，任意一个连接端部(6)与连接锁链(7)连接，所述连接锁链(7)末端和另一个连接端部(6)上均套接端部锁链(8)，任意一个端部锁链(8)通过第一连接板(9)与钢支撑(2)固定连接，另一个端部锁链(8)通过第二连接板(12)与基坑支护桩(1)固定连接。
2.根据权利要求1所述一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置，其特征在于，所述拉力计(4)的一端安装有调节弹簧(5)，且调节弹簧(5)套接在远离钢支撑(2)的一个连接端部(6)上。
3.根据权利要求1所述一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置，其特征在于，所述拉力显示器(16)和报警装置(19)均安装在拉力计(4)的一侧上，拉力计(4)上安装有电源按钮(17)，所述拉力计(4)的顶部设有数据传输接口(18)。
4.根据权利要求1所述一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置，其特征在于，所述报警装置(19)包括发声报警器(21)和闪光报警灯(22)，发声报警器(21)和闪光报警灯(22)均安装在拉力计(4)的一侧上。
5.根据权利要求1所述一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置，其特征在于，所述第一连接板(9)和钢支撑(2)通过焊接固定，且焊接采用满焊。
6.根据权利要求1所述一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置，其特征在于，所述第二连接板(12)通过端头钢板(10)、膨胀螺栓(11)和垫圈(13)固定在基坑支护桩(1)上。
7.根据权利要求1所述一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置，其特征在于，所述第二连接板(12)的一侧开设有连接孔(20)，膨胀螺栓(11)活动安装在连接孔(20)内，膨胀螺栓(11)上螺纹套接有螺母(14)，且垫圈(13)位于螺母(14)与第二连接板(12)之间。
8.根据权利要求1所述一种基坑钢管横撑防坠落及预警装置，其特征在于，所述基坑支护桩(1)和钢支撑(2)通过端头钢板(10)固定连接有同一个工字钢(3)，所述钢支撑(2)的底部和基坑支护桩(1)的一侧固定安装有同一个角钢(15)，且角钢(15)位于工字钢(3)的底部。
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