CN112962615A - 一种装配式基坑施工快速斜支撑设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种装配式基坑施工快速斜支撑设备，包括：支撑座，放置于地面土坑内，所述支撑座包括底座及固定于所述底座一端的立座，所述底座抵接土坑底面，所述立座抵接土坑侧面，所述底座贯穿设置有通孔；楔形铰座，固定于所述底座上，并位于所述通孔远离所述立座的一侧；支撑柱，所述支撑柱包括：第一柱体，与所述楔形铰座铰接，所述第一柱体靠近所述通孔的一端形成有尖端，所述尖端穿过所述通孔插入地面土层内；第二柱体，与所述第一柱体连接，所述第二柱体远离所述第一柱体的一端固定有支撑板，所述支撑板支撑基坑支护结。本发明提供的装配式基坑施工快速斜支撑设备只需要在地面开挖出土坑即可使用，可以缩短施工周期。

Description

一种装配式基坑施工快速斜支撑设备

技术领域

本发明涉及基坑施工技术领域，具体涉及一种装配式基坑施工快速斜支撑设备。

背景技术

城市用地的紧张促使建构筑物不断向地下空间扩展，加速了城市地下空间的开发，导致城市基坑开挖规模朝向更大更深方向发展。由于多方面因素导致基坑放置时间太久或基坑周边条件发生变化，从而导致基坑水平方向变形太大，远远超出规范给定的限值，容易导致施工现场出现安全事故。因此，在基坑施工过程中需要配备应急抢险设备。

一旦基坑发生大变形的预警，现有基坑应急抢险方法有两种，一种是在坑内大量堆岩土，这种方法需要短时间内在城市中找到大量土源，并且对岩土的需求量较大，堆土高度和宽度不够，就不能阻止基坑的垮塌；另一种是采用钢管斜撑支撑，放置时，先根据现场情况选定钢管，然后根据钢管的长度，在地面浇筑混凝土底座，将钢管一端直接浇筑与混凝土底座内，另一端支撑基坑支护结构，钢管整体倾斜设置，形成斜撑。上述方案中，由于混凝土浇铸及凝固时间长，使得整体的施工周期较长，不能满足及时抢险的需求；并且混凝土凝固后，后续铲除较为困难。

因此，实有必要提供一种新的装配式基坑施工快速斜支撑设备以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种施工周期短的，并且后续处理简单的装配式基坑施工快速斜支撑设备。

为了实现上述目的，本发明提供一种装配式基坑施工快速斜支撑设备，包括：

支撑座，放置于地面土坑内，所述支撑座包括底座及固定于所述底座一端的立座，所述底座抵接土坑底面，所述立座抵接土坑侧面，所述底座贯穿设置有通孔；

楔形铰座，固定于所述底座上，并位于所述通孔远离所述立座的一侧；

支撑柱，所述支撑柱包括：

第一柱体，与所述楔形铰座铰接，所述第一柱体靠近所述通孔的一端形成有尖端，所述尖端穿过所述通孔插入地面土层内；

第二柱体，与所述第一柱体连接，所述第二柱体远离所述第一柱体的一端固定有支撑板，所述支撑板支撑基坑支护结构，所述第二柱体与所述第一柱体之间产生预紧力，驱动所述尖端插入地面土层内。

优选的，使用时，所述尖端插入地面土层产生的刺入作用力与所述立座承受的被动土压力、底座产生的摩擦力共同抵抗基坑支护结构位移产生的推力。

优选的，所述第一柱体与所述楔形铰座形成有铰接点，所述通孔的宽度大于所述尖端绕铰接点的旋转半径。

优选的，所述楔形铰座上设有第一安装孔，所述第一柱体上设有第二安装孔，所述第二安装孔与所述第一安装孔的孔径相匹配，所述支撑柱还包括插销，所述插销一端插入所述第一安装孔内，另一端插入所述第二安装孔内。

优选的，所述第二柱体靠近所述第一柱体的一端设有收容腔体，所述第一柱体远离所述尖端的一端对应收容于所述收容腔体内。

优选的，所述第二柱体的内表面向远离所述收容腔体方向凹陷形成有多个凹槽，多个所述凹槽沿所述第二柱体的轴线方向等距排布，所述凹槽内设有卡块及连接所述卡块和所述第二柱体的弹性件，所述卡块可以在所述凹槽内自由滑动，所述卡块靠近所述收容腔体的一面为斜面，所述斜面相对于所述第二柱体中轴线的倾斜角度为30-60°，所述弹性件为弹簧。

优选的，所述第一柱体的外表面突出形成有多个卡槽，所述卡槽的形状与所述卡块的形状相匹配，所述卡块对应限位于所述卡槽内。

优选的，所述第一柱体内还设有连通所述收容腔体和外界的输送通道，所述输送通道用于向所述收容腔体内输送高压介质，所述介质为水、液压油或空气。

优选的，所述装配式基坑施工快速斜支撑设备还包括拉杆，所述拉杆连接基坑支护结构和所述底座，所述拉杆采用钢绞线制成。

优选的，所述基坑支护结构内设有预埋钢筋笼，所述钢筋笼对应所述拉杆的位置设有多个挂点，所述拉杆与所述挂点固定连接，所述挂点采用钢绞线制成。

与相关技术相比，本发明提供的装配式基坑施工快速斜支撑设备中包括支撑座和支撑柱，支撑板和所述支撑座之间通过楔形铰座铰接，支撑座直接放置于土坑内，支撑柱支撑基坑支护结构，该种结构的装配式基坑施工快速斜支撑设备不需要额外浇注混凝土底座，可以大幅缩短抢险时间，并且后续处理只需要回填土坑即可，操作简便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明提供的装配式基坑施工快速斜支撑设备的使用状态示意图；

图2为图1所示的装配式基坑施工快速斜支撑设备的结构示意图；

图3为图1所示的支撑柱的分解结构示意图；

图4(a)为卡槽和卡块卡合的状态示意图；图4(b)为卡槽和卡块分离的中间状态示意图；图4(c)为卡槽和卡块完全分离的状态示意图；

图5为本发明提供的装配式基坑施工快速斜支撑设备在另一个实施例中的使用状态示意图；

图6为图5所示的装配式基坑施工快速斜支撑设备中拉杆与底座及钢筋笼的连接结构示意图。

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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请结合参阅图1-图4(c)，本发明提供一种装配式基坑施工快速斜支撑设备100，其可以用于可以用应急抢险的基坑施工，也可以用于加快施工速度的基坑施工。所述装配式基坑施工快速斜支撑设备100包括支撑座10、楔形铰座20及支撑柱30。

所述支撑座10包括底座11及固定于所述底座11一端的立座12，所述底座11和所述立座12可以采用钢材一体加工成型，结构稳定。所述底座11贯穿设置有通孔110，本实施方式对所述通孔110的形状不做限制。

进行基坑施工装配应急抢险时，先通过现场实勘，在合适的位置挖出土坑200，所述土坑200的尺寸根据所述支撑座10的尺寸进行选定。而后将所述支撑座10放置于所述土坑200内，放置时，保证所述土坑200的坑底保持平整状态，放置后，所述底座11抵接所述土坑200的底面，所述立座12抵接所述土坑200的侧面。

所述楔形铰座20固定于所述支撑座10上，其可以与所述支撑座10一体成型，也可以分体成型并固定连接。具体的，所述楔形铰座20位于所述通孔110远离所述立座12的一侧，结合参阅图1或图2，所述立座12设置于所述底座11的左端，并位于所述通孔100的左侧，所述楔形铰座20位于所述通孔110的右侧。所述楔形铰座20选用楔形形状，可以提高较好的受力支撑。

所述支撑柱30包括第一柱体31及第二柱体，所述第一柱体31与所述楔形铰座20铰接，所述第二柱体32与所述第一柱体31连接，所述第二柱体32与所述第一柱体31之间产生预紧力，驱动所述尖端310插入地面土层内。进一步的，所述第二柱体32可沿所述第一柱体31的中轴线方向自由伸缩，进而调节所述支撑柱30的整体长度。

具体的，所述支撑柱30与所述楔形铰座20的连接方式为：所述楔形铰座20上设有第一安装孔，所述第一柱体31上设有第二安装孔，所述第一安装孔的孔径相匹配，所述支撑柱还包括插销，所述插销一端插入所述第一安装孔内，另一端插入所述第二安装孔内，起到连接所述第一柱体31和所述楔形铰座20的作用，安装完成后，所述第一柱体31可以绕所述插销自由旋转。

所述第一柱体31靠近所述通孔110的一端形成有尖端310，所述尖端310穿过所述通孔110插入地面土层内。具体的，所述第一柱体31与所述楔形铰座20形成有铰接点，所述通孔110的宽度大于所述尖端310绕铰接点的旋转半径，以保证所述尖端310可以顺序旋转通过所述通孔110。

所述第二柱体32靠近所述第一柱体31的一端设有收容腔体320，所述第一柱体31远离所述尖端310的一端对应收容于所述收容腔体320内。进一步的，所述第二柱体32的内表面向远离所述收容腔体320方向凹陷形成有多个凹槽321，所述凹槽321与所述收容腔体320连通，多个所述凹槽321沿所述第二柱体32的轴线方向等距排布。所述凹槽321内设有卡块322及连接所述卡块322和所述第二柱体32的弹性件323，所述卡块322可以在所述凹槽321内自由滑动，优选的，所述弹性件323为弹簧。

进一步的，所述卡块322靠近所述收容腔体320的一面为斜面，所述斜面相对于所述第二柱体32中轴线的倾斜角度为30-60°。所述第一柱体31的外表面突出形成有多个卡槽311，所述卡槽311的形状与所述卡块322的形状相匹配，所述卡块322对应限位于所述卡槽311内。

更进一步的，所述第一柱体31内还设有连通所述收容腔体320和外界的输送通道312，所述输送通道312用于向所述收容腔体320内输送高压介质，所述介质为液压油、水或空气。所述介质的输送用于产生驱动力，调节所述支撑柱30的长度。具体的，请参阅图4(a)-4(c)，其原理为：所述介质注入后，对应挤压所述第一柱体31，驱动所述第一柱体31向远离所述第二柱体32方向移动，即X轴正向所指示的方向，所述第二柱体32上卡槽311的底面斜面对应挤压所述卡块322的斜面，所述卡块322向所述卡槽311内侧移动，逐渐挤压所述弹性件323，所述弹性件323的弹性势能增加；当所述卡块322移动到行程末端时，所述卡块322与所述卡槽311脱离，此时，所述卡块322与下一个所述卡槽311正对，所述卡块322在所述弹性件323的驱动下回位，对应卡设于下一个所述卡槽311内，实现限位固定，此时所述支撑柱30的整体长度得到增加。

进一步的，所述第二柱体32远离所述第一柱体31的一端还固定有挡板33，所述挡板33与所述基坑支护结构300抵接，可以加大与所述基坑支护结构300的接触面积，提供较为稳定的支撑。

所述支撑柱30放置后，呈倾斜状态支撑所述基坑支护结构300，所述尖端310插入地面土层产生的刺入作用力与所述立座12承受的被动土压力、底座11产生的摩擦力共同抵抗基坑支护结构位移产生的推力。

所述装配式基坑施工快速斜支撑设备100的使用过程为：挖出所述土坑200，所述土坑的位置及所述柱体30的整体长度根据实际需要进行调整，采用吊车吊取所述第二柱体32设有所述挡板33的一端，使所述支撑柱30整体沿竖直方式，将所述支撑座10放置于所述土坑200内，而后吊取所述柱体30使所述柱体30缓慢倾斜，所述尖端310绕所述楔形铰座20旋转，并绕过所述通孔110插入地面的土层内，支撑旋转所述柱体30直至所述挡板33抵接所述基坑支护结构300，向所述输送通道312内逐渐注入高压介质，调节所述支撑柱30的长度，使设备整体进入稳定状态，完成安装。应急抢险完成后，将所述装配式基坑施工快速斜支撑设备100整体吊离，并回填所述土坑200即可。

请参阅图5及图6，进一步的，在其他实施方式中，所述装配式基坑施工快速斜支撑设备100还包括拉杆40，所述拉杆40连接基坑支护结构300和所述底座11，可以理解的是，在斜撑体系中，所述支撑柱30会给所述底座11施加向左的作用力，当作用力过大时，所述支撑座10左侧的土坑壁可能会出现崩塌，所述拉杆40的设置，可以给所述底座11施加一个向右的作用下，抵消一部分向左的作用力，避免向左的作用力过大，同时，即使土坑壁崩塌，所述拉杆40可以起到牵引作用，由所述拉杆40的牵引力直接平衡斜撑体系中向左的作用力，避免出现支撑柱30倒塌的情况。所述拉杆40采用钢绞线制成，具有一定的挠度和柔性，可以方便现场安装。所述拉杆40安装时，可以通过绞盘施加预紧力，使拉杆40绷紧。

所述基坑支护结构300内设有钢筋笼301，基坑支护结构300通常为立桩式结构，先预埋钢筋笼301，然后浇筑混凝土，混凝土凝固后和钢筋笼301配合形成钢筋混凝土结构，结构稳定。

所述钢筋笼301对应所述拉杆40的位置设有多个挂点302，所述拉杆40与所述挂点302固定连接，所述挂点302采用钢绞线制成。所述钢筋笼301预埋后，可以直接在所述钢筋笼301的底端设置所述挂点302，然后再浇筑混凝土，成型后，所述挂点302露设于所述基坑支护结构300外，所述拉杆40安装时，直接勾在所述挂点302上固定即可，操作方便。同时，所述拉杆40与所述底座11的连接方式可以采用相同的挂点连接，也可以采用本领域中其他的连接方式，本实施方式对此不做赘述。

与相关技术相比，本发明提供的装配式基坑施工快速斜支撑设备中包括支撑座和支撑柱，支撑板和所述支撑座之间通过楔形铰座铰接，支撑座直接放置于土坑内，支撑柱支撑基坑支护结构，该种结构的装配式基坑施工快速斜支撑设备不需要额外浇注混凝土底座，可以大幅缩短抢险时间，并且后续处理只需要回填土坑即可，操作简便。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种装配式基坑施工快速斜支撑设备，其特征在于，包括：

支撑座，放置于地面土坑内，所述支撑座包括底座及固定于所述底座一端的立座，所述底座抵接土坑底面，所述立座抵接土坑侧面，所述底座贯穿设置有通孔；

楔形铰座，固定于所述底座上，并位于所述通孔远离所述立座的一侧；

支撑柱，所述支撑柱包括：

第一柱体，与所述楔形铰座铰接，所述第一柱体靠近所述通孔的一端形成有尖端，所述尖端穿过所述通孔插入地面土层内；

第二柱体，与所述第一柱体连接，所述第二柱体远离所述第一柱体的一端固定有支撑板，所述支撑板支撑基坑支护结构，所述第二柱体与所述第一柱体之间产生预紧力，驱动所述尖端插入地面土层内。

2.根据权利要求1所述的装配式基坑施工快速斜支撑设备，其特征在于，使用时，所述尖端插入地面土层产生的刺入作用力与所述立座承受的被动土压力、底座产生的摩擦力共同抵抗基坑支护结构位移产生的推力。

3.根据权利要求1所述的装配式基坑施工快速斜支撑设备，其特征在于，所述第一柱体与所述楔形铰座形成有铰接点，所述通孔的宽度大于所述尖端绕铰接点的旋转半径。

4.根据权利要求1所述的装配式基坑施工快速斜支撑设备，其特征在于，所述楔形铰座上设有第一安装孔，所述第一柱体上设有第二安装孔，所述第二安装孔与所述第一安装孔的孔径相匹配，所述支撑柱还包括插销，所述插销一端插入所述第一安装孔内，另一端插入所述第二安装孔内。

5.根据权利要求1所述的装配式基坑施工快速斜支撑设备，其特征在于，所述第二柱体靠近所述第一柱体的一端设有收容腔体，所述第一柱体远离所述尖端的一端对应收容于所述收容腔体内。

6.根据权利要求5所述的装配式基坑施工快速斜支撑设备，其特征在于，所述第二柱体的内表面向远离所述收容腔体方向凹陷形成有多个凹槽，多个所述凹槽沿所述第二柱体的轴线方向等距排布，所述凹槽内设有卡块及连接所述卡块和所述第二柱体的弹性件，所述卡块可以在所述凹槽内自由滑动，所述卡块靠近所述收容腔体的一面为斜面，所述斜面相对于所述第二柱体中轴线的倾斜角度为30-60°，所述弹性件为弹簧。

7.根据权利要求6所述的装配式基坑施工快速斜支撑设备，其特征在于，所述第一柱体的外表面突出形成有多个卡槽，所述卡槽的形状与所述卡块的形状相匹配，所述卡块对应限位于所述卡槽内。

8.根据权利要求7所述的装配式基坑施工快速斜支撑设备，其特征在于，所述第一柱体内还设有连通所述收容腔体和外界的输送通道，所述输送通道用于向所述收容腔体内输送高压介质，所述介质为水、液压油或空气。

9.根据权利要求1-8任一项所述的装配式基坑施工快速斜支撑设备，其特征在于，所述装配式基坑施工快速斜支撑设备还包括拉杆，所述拉杆连接基坑支护结构和所述底座，所述拉杆采用钢绞线制成。

10.根据权利要求9所述的装配式基坑施工快速斜支撑设备，其特征在于，所述基坑支护结构内设有预埋钢筋笼，所述钢筋笼对应所述拉杆的位置设有多个挂点，所述拉杆与所述挂点固定连接，所述挂点采用钢绞线制成。

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