CN113047587B - 一种用于软土地基施工的可升降操作平台及搭建方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供用于软土地基施工的可升降操作平台及搭建方法。包括：充气垫、传力平台、操作台、格构柱、起重机构，所述充气垫被放置在基坑内软土地基上，所述传力平台放置在充气垫上，多个格构柱均匀固定在传力平台上，每个格构柱上端都安装有起重机构，该起重机构通过起重链牵引操作平台的四周，使操作平台升降，本发明采用模块化组合、安拆简单、重复周转的方案，通过设计一种新型的操作平台体系，在满足软土地基条件下的施工要求前提下，极大的缩短施工时间、节约了工程资源、降低工程造价和减小平台的升降难度。故采取此种软土土质条件下可周转的基坑支护内支撑施工操作平台系统正好能方便、有效的解决以上技术问题。

Description

一种用于软土地基施工的可升降操作平台及搭建方法

技术领域

本发明涉及建筑施工现场基坑支护内支撑施工的技术领域，具体涉及一种用于软土地基施工的可升降操作平台及搭建方法。

背景技术

随着社会的发展，目前建筑工程项目为满足结构安全及停车需求普遍设计有1层以上的地下结构，故许多建筑项目在施工时受开挖深度、土质及周边施工环境等因素影响都需先行进行深基坑支护施工。而深基坑一般由护臂和内支撑两部分组成。内支撑常见有管支撑、型钢支撑、钢筋混凝土支撑、型钢和钢筋混凝土的组合支撑等种类。但在有些深厚软土地基条件下，若不采取换填或加固等辅助措施，操作人员在基坑内行走都极为困难，更无法进行施工操作，故以上几种内支撑施工时都或多或少地需要一个临时、稳定的操作平台，用于内支撑成型前的操作人员行走通道，小型材料拉运、搁置，及混凝土构件浇筑时的支撑面等各种操作工作。尤其是钢筋混凝土支撑施工时为了防止混凝土浇灌后因自重使支撑梁不均匀变形，常规方法采取将支撑梁底模以下的土进行加固或者进行一定厚度的换填后浇筑一定强度的素混凝土作为操作平台。以上施工方法虽能满足施工要求但极大增加了工程造价和施工时间。为此，亟待一种更简单、成本更低的有效的方法来解决上述问题。

本申请的发明人研制了一种软土地基施工支护内支撑施工操作平台，专利号为202110274047.7，该平台能解决软土地基难平整，施工操作平台不易周转和安装的问题，但该施工平台的升降操作程序较复杂，操作人员完成了基坑内靠近底面部分的施工后，再该换操作面的高度有所不便。

发明内容

本发明解决的技术问题是在软土地质条件下如何低成本，简单的给各种内支撑施工提供一种可重复周转的可升降操作平台系统。并降低基坑内软土地基的平整成本，本发明采用模块化组合、安拆简单、重复周转的方案，通过设计一种新型的操作平台体系，在满足软土地基条件下的施工要求前提下，极大的缩短施工时间、节约了工程资源、降低工程造价和减小平台的升降难度。故采取此种软土土质条件下可周转的基坑支护内支撑施工操作平台系统正好能方便、有效的解决以上技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种用于软土地基施工的可升降操作平台，包括：充气垫、传力平台、操作台、格构柱、起重机构，所述充气垫被放置在基坑内软土地基上，所述传力平台放置在充气垫上，多个格构柱均匀固定在传力平台上，每个格构柱上端都安装有起重机构，该起重机构通过起重链牵引操作平台的四周，使操作平台升降；

所述传力平台包括相互平行间隔布置的多根长度一致的工字钢二，多根工字钢二的两端均插入于两根平行隔开的工字钢一的腰侧之间，工字钢二和工字钢一腰侧之间的缝隙由垫片填充，所述工字钢一与充气垫之间夹持有稳固件，该稳固件由扁铁弯曲而成，包括相互垂直的顶托段和侧拦段，顶托段远离侧拦段的一端被弯折90度朝向相反于侧拦段的方向延伸形成约束沿，所述工字钢一的底面紧贴顶托段，两根工字钢一的相对侧紧贴约束沿，两根工字钢一下方稳固件的侧拦段之间形成约束充气垫向传力平台两侧膨胀的护栏，侧拦段的长度不小于被约束的充气垫的厚度；

每个格构柱均是由四根分别竖直竖立在四个锥台上的立杆围成的四棱柱，多个格构柱的四个锥台均匀固定在传力平台上形成两行分别靠近两根工字钢一的格构柱行，各格构柱行由沿工字钢一的长度方向等距排列有多个格构柱组成，各格构柱行的格构柱相互一一对齐，各格构柱内仅垂直于工字钢一及靠近工字钢一的侧棱面沿立杆的高度方向等距设置有连接相邻立杆的短水平杆和斜杆；

所述操作平台是由多个平行于工字钢二方向布置的方钢管并排连接成的平台，操作平台下方等距安装平行于工字钢一方向的多根主龙骨，主龙骨的数量与每行格构柱行内格构柱的数量相等，所述起重机构安装在各格构柱的顶端，起重机构的起重链的下端连接操作台下方各主龙骨的两端，各主龙骨两端的底面与可转动的操作平台支撑杆连接，操作平台支撑杆可在平行于操作平台的平面转动，所述平台支撑杆的长度大于各格构柱中相邻立杆的间距；

各主龙骨的两端伸入到两端的格构柱中，各格构柱未设置短水平杆和斜杆的侧棱面，形成供起重机构升降主龙骨两端的通道，各格构柱的短水平杆为旋转至平行于工字钢一方向的操作平台支撑杆提供支撑；

每个锥台的上端设有内凹的钢管承插盲孔，所述锥台下端的四角设有约束爪，锥台下部还设有贯穿锥台下部的串联孔，串联孔平行于锥台的底面及垂直于锥台的底面侧边，每个格构柱下端的四个锥台两两组成一组平行于工字钢二的并排锥台，两排并排锥台的底面各搁置在多根工字钢二的上表面，各锥台的约束爪紧靠工字钢二的侧边，并使串联孔的轴线平行于工字钢二的延伸方向布置，锥台紧固杆依次贯穿各工字钢二两端的两组并排锥台的串联孔将四个锥台串联，立杆承插在钢管承插盲孔中，每行格构柱行下端的立杆被平行于工字钢一方向布置的两根地杆串联，各格构柱的顶端处于同一平面内的立杆由平行于工字钢一方向布置长水平杆及平行于工字钢二方向布置的天杆串联，使传力平台上的各格构柱的底端及顶端连成框架整体。

进一步地，所述立杆、短水平杆、斜杆、长水平杆、天杆通过扣件连接。

一种用于软土地基施工的可升降操作平台的搭建方法，其步骤为：

（1）首先将施工区域的基坑内的软土进行基本整平；

（2）再在施工区块根据高度调节需求分层铺设充气垫，并充气；

（3）采用扁铁弯曲成所述的稳固件，等间距搁置于充气垫的两侧边缘上方，将两根工字钢一分别放置在充气垫两侧边缘上方的稳固件的顶托段上；

（4）将多根工字钢二间隔隔开插入两侧工字钢一的腰侧之间形成一个传力平台，工字钢二两端与工字钢一的连接点焊死，不同区块的传力平台及充气垫错缝搁置；

（5）在传力平台上沿工字钢一的长度方向等距选取偶数根并排的工字钢二，并将偶数根并排的工字钢二分为两组工字钢组，每组工字钢组包括多根并排的工字钢二，在每组工字钢组的两端上表面均放置两个锥台，使锥台的贯穿孔平行于工字钢二的走向，在锥台底面的四角焊接约束爪，平移工字钢一间的工字钢二，使锥台下方工字钢组的多根工字钢二分别紧靠锥台的一侧约束爪，工字钢一和工字钢二的缝隙用金属垫片楔入，用锥台紧固杆依次贯穿各组工字钢组两端的四个锥台的贯穿孔将各锥台串联，在锥台内的钢管承插孔中插入立杆；

（6）相邻两组工字钢组两端的四根立杆围成的四棱柱的垂直于工字钢一及靠近工字钢一的侧棱面，沿立杆的高度方向等距设置有连接相邻立杆的短水平杆和斜杆后形成格构柱，各格构柱行下端的立杆用平行于工字钢一方向布置的两根地杆串联，各格构柱的顶端处于同一平面内的立杆用平行于工字钢一方向布置长水平杆及平行于工字钢二方向布置的天杆串联，使传力平台上的各格构柱的底端及顶端连成框架整体；

（7）各格构柱的顶端安装起重机构，沿工字钢二方向对齐的起重机构的起重链下端之间悬挂平行于工字钢二的主龙骨，在多排间隔隔开的主龙骨间铺设安装并排连接的方钢管形成操作平台，方钢管平行于工字钢二方向布置，主龙骨两端伸入到两端的格构柱内，在主龙骨两端安装可转动的平台支撑杆，平台支撑杆的长度大于各格构柱中相邻立杆的间距，操作平台支撑杆可在平行于操作平台的平面转动。

本发明的有益效果是：根据上述技术方案，本发明提供了一种新型的操作平台体系，在满足软土地基条件下的施工要求前提下，极大的缩短施工时间、节约了工程资源、降低工程造价。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

图1为传力平台平面图；

图2为传力平台剖面图；

图3为传力平台与气垫及立杆固定件组合平面图；

图4为充气垫分层与传力平台连接立面图；

图5为锥台的俯视图；

图6为锥台的立面图；

图7为稳固件的结构图；

图8为格构柱底部受力单元架平面剖切图；

图9为格构柱中部操作平台受力单元架平面剖切图；

图10为格构柱顶部受力单元架平面俯视图；

图11是格构柱及操作平台受力单元架侧立面图。

1为充气垫；2为工字钢一；3为工字钢二；6为天杆；7为垫片；8为钢管承插盲孔；9为立杆；10为地杆；11-1为长水平杆；11-2为短水平杆；12为锥台紧固杆；13为斜杆；14为稳固件；15为起重机构；16为电动机支撑杆；17为操作平台支撑杆；19为主龙骨；20为方钢管；21为操作平台。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1~图11，一种软土地基施工支护内支撑施工操作平台，包括：充气垫1、传力平台、操作台21、格构柱、起重机构15，充气垫1被放置在基坑内软土地基15上，传力平台放置在充气垫1上，多个格构柱均匀固定在传力平台上，每个格构柱上端都安装有起重机构15，该起重机构15通过起重链15-1牵引操作平台21的四周，使操作平台21升降；

传力平台包括相互平行间隔布置的多根长度一致的工字钢二3，多根工字钢二3的两端均插入于两根平行隔开的工字钢一2的腰侧之间，工字钢二3和工字钢一2腰侧之间的缝隙由垫片7填充，工字钢一2与充气垫1之间夹持有稳固件14，该稳固件14由扁铁弯曲而成，包括相互垂直的顶托段141和侧拦段142，顶托段141远离侧拦段142的一端被弯折90度朝向相反于侧拦段142的方向延伸形成约束沿143，工字钢一2的底面紧贴顶托段141，两根工字钢一2的相对侧紧贴约束沿143，两根工字钢一2下方稳固件14的侧拦段142之间形成约束充气垫1向传力平台两侧膨胀的护栏，侧拦段142的长度不小于被约束的充气垫1的厚度，有利于防止传力平台上表面局部承重时承重区域下方的充气垫1被压扁；

每个格构柱均是由四根分别竖直竖立在四个锥台11上的立杆9 围成的四棱柱，多个格构柱的四个锥台11均匀固定在传力平台上形成两行分别靠近两根工字钢一2的格构柱行，各格构柱行由沿工字钢一2的长度方向等距排列有多个格构柱组成，各格构柱行的格构柱相互一一对齐，各格构柱内仅垂直于工字钢一2及靠近工字钢一2的侧棱面沿立杆9的高度方向等距设置有连接相邻立杆9的短水平杆11-2和斜杆13；

操作平台21是由多个平行于工字钢二3方向布置的方钢管20并排连接成的平台，操作平台21下方等距安装平行于工字钢一2方向的多根主龙骨19，主龙骨19的数量与每行格构柱行内格构柱的数量相等，起重机构15如电葫芦，安装在各格构柱的顶端，起重机构15的起重链15-1的下端连接操作台21下方各主龙骨19的两端，各主龙骨19两端的底面与可转动的操作平台支撑杆17连接，操作平台支撑杆17可在平行于操作平台21的平面转动，平台支撑杆17的长度大于各格构柱中相邻立杆9的间距；

各主龙骨19的两端伸入到两端的格构柱中，各格构柱未设置短水平杆11-2和斜杆13的侧棱面，形成供起重机构15升降主龙骨19两端的通道，各格构柱的短水平杆11-2为旋转至平行于工字钢一2方向的操作平台支撑杆17提供支撑；

每个锥台11的上端设有内凹的钢管承插盲孔8，锥台11下端的四角设有约束爪111，锥台11下部还设有贯穿锥台11下部的串联孔112，串联孔112平行于锥台11的底面及垂直于锥台11的底面侧边，每个格构柱下端的四个锥台11两两组成一组平行于工字钢二3的并排锥台，两排并排锥台的底面各搁置在多根工字钢二3的上表面（如图3两排并排锥台的底面各搁置在两根工字钢二3的上表面），各锥台11的约束爪111紧靠工字钢二3的侧边，并使串联孔112的轴线平行于工字钢二3的延伸方向布置，锥台紧固杆12依次贯穿各工字钢二3两端的两组并排锥台的串联孔112将四个锥台11串联，立杆9承插在钢管承插盲孔8中，每行格构柱行下端的立杆9被平行于工字钢一2方向布置的两根地杆10串联，各格构柱的顶端处于同一平面内的立杆9由平行于工字钢一2方向布置长水平杆11-1及平行于工字钢二3方向布置的天杆6串联，使传力平台上的各格构柱的底端及顶端连成框架整体，立杆9、短水平杆11-2、斜杆13、长水平杆11-1、天杆6通过扣件连接。

一种用于软土地基施工的可升降操作平台的搭建方法，包括充气垫2*3米，3米长10号传力工字钢/4米长12号传力工字钢组成的传力平台，脚手架、锥台组成的格构柱，木方、模板组成操作平台，及升降机构。

其步骤为：

（1）首先将施工区域的基坑内的软土进行基本整平；

（2）再施工区域铺设充气垫1，充气垫铺2~3层，后充气至最佳使用状态，充气块受力面积满足使用要求，充气垫1的规格为2*3米。

（3）采用5公分宽10个厚扁铁弯曲成上述的稳固件14，按500mm的间距搁置于充气垫1的边缘上方，将两根4米长12号传力工字钢一2分别放置在充气垫1两侧边缘上方的稳固件14的顶托段141上。根据稳固件14的形状和结构，其安装在传力平台下方后稳固件14的侧拦段142之间形成约束充气垫1向传力平台两侧膨胀的护栏，有利于防止传力平台上表面局部承重时承重区域下方的充气垫1被压扁，从而导致操作平台上下起伏。

（4）用3米长10号工字钢二3按一定间距间隔隔开插入两侧4米长12号工字钢一2的腰侧之间形成一个传力平台，工字钢二3两端与工字钢一2的连接点焊死确保吊装时平台整体安全可靠。拼装好后每块区块放一块传力平台与下方的充气垫1组成一个模块，各模块在基坑内错缝搁置，确保操作平台受力均匀。

（5）在传力平台上沿工字钢一2的长度方向等距选取偶数根并排的工字钢二3，并将偶数根并排的工字钢二3分为两组工字钢组，每组工字钢组包括多根并排的工字钢二3，在每组工字钢组的两端上表面均放置两个锥台11，使锥台11的贯穿孔112平行于工字钢二3的走向，在锥台11底面的四角焊接约束爪111，平移工字钢一2间的工字钢二3，使锥台11下方工字钢组的多根工字钢二3分别紧靠锥台11的一侧约束爪111，工字钢一2和工字钢二3的缝隙用金属垫片7楔入，可防止锥台11倾覆和位移，用锥台紧固杆12依次贯穿各组工字钢组两端的四个锥台11的贯穿孔112将各锥台11串联，在锥台11内的钢管承插孔8中插入高度合适的立杆9；

（6）相邻两组工字钢组两端的四根立杆9围成的四棱柱的垂直于工字钢一2及靠近工字钢一2的侧棱面，沿立杆9的高度方向等距设置有连接相邻立杆9的短水平杆11-2和斜杆13后形成格构柱，各格构柱行下端的立杆9用平行于工字钢一2方向布置的两根地杆10串联，各格构柱的顶端处于同一平面内的立杆9用平行于工字钢一2方向布置长水平杆11-1及平行于工字钢二3方向布置的天杆6串联，使传力平台上的各格构柱的底端及顶端连成框架整体；

（7）各格构柱的顶端安装起重机构15，沿工字钢二3方向对齐的起重机构15的起重链15-1下端之间悬挂平行于工字钢二3的主龙骨19，在多排间隔隔开的主龙骨19间铺设安装并排连接的方钢管20形成操作平台21，方钢管20平行于工字钢二3方向布置，主龙骨19两端伸入到两端的格构柱内，在主龙骨19两端安装可转动的平台支撑杆17，平台支撑杆17的长度大于各格构柱中相邻立杆9的间距，操作平台支撑杆17可在平行于操作平台21的平面转动。

通过驱动起重机构15可在各格构柱内升降主龙骨19，调节操作平台标高；然后通过旋转平台支撑杆17至垂直于工字钢二3的方向时，在使起重机构15放下起重链15-1，可使主龙骨19的两端被各格构柱的短水平杆11-2支撑。

以上所述的本发明的一种可重复周转的可升降操作平台系统。并降低基坑内软土地基的平整成本，本发明采用模块化组合、安拆简单、重复周转的方案，通过设计一种新型的操作平台体系，在满足软土地基条件下的施工要求前提下，极大的缩短施工时间、节约了工程资源、降低工程造价和减小平台的升降难度。故采取此种软土土质条件下可周转的基坑支护内支撑施工操作平台系统正好能方便、有效的解决以上技术问题。本实施方案并不构成对本发明保护范围的限定，任何在本发明的精神和原则之内所作的修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (3)

1.一种用于软土地基施工的可升降操作平台，包括：充气垫、传力平台、操作台、格构柱、起重机构，其特征在于，所述充气垫被放置在基坑内软土地基上，所述传力平台放置在充气垫上，多个格构柱均匀固定在传力平台上，每个格构柱上端都安装有起重机构，该起重机构通过起重链牵引操作平台的四周，使操作平台升降；

所述传力平台包括相互平行间隔布置的多根长度一致的工字钢二，多根工字钢二的两端均插入于两根平行隔开的工字钢一的腰侧之间，工字钢二和工字钢一腰侧之间的缝隙由垫片填充，所述工字钢一与充气垫之间夹持有稳固件，该稳固件由扁铁弯曲而成，包括相互垂直的顶托段和侧拦段，顶托段远离侧拦段的一端被弯折90度朝向相反于侧拦段的方向延伸形成约束沿，所述工字钢一的底面紧贴顶托段，两根工字钢一的相对侧紧贴约束沿，两根工字钢一下方稳固件的侧拦段之间形成约束充气垫向传力平台两侧膨胀的护栏，侧拦段的长度不小于被约束的充气垫的厚度；

每个格构柱均是由四根分别竖直竖立在四个锥台上的立杆围成的四棱柱，多个格构柱的四个锥台均匀固定在传力平台上形成两行分别靠近两根工字钢一的格构柱行，各格构柱行由沿工字钢一的长度方向等距排列有多个格构柱组成，各格构柱行的格构柱相互一一对齐，各格构柱内仅垂直于工字钢一及靠近工字钢一的侧棱面沿立杆的高度方向等距设置有连接相邻立杆的短水平杆和斜杆；

所述操作平台是由多个平行于工字钢二方向布置的方钢管并排连接成的平台，操作平台下方等距安装平行于工字钢一方向的多根主龙骨，主龙骨的数量与每行格构柱行内格构柱的数量相等，所述起重机构安装在各格构柱的顶端，起重机构的起重链的下端连接操作台下方各主龙骨的两端，各主龙骨两端的底面与可转动的操作平台支撑杆连接，操作平台支撑杆可在平行于操作平台的平面转动，所述平台支撑杆的长度大于各格构柱中相邻立杆的间距；

各主龙骨的两端伸入到两端的格构柱中，各格构柱未设置短水平杆和斜杆的侧棱面，形成供起重机构升降主龙骨两端的通道，各格构柱的短水平杆为旋转至平行于工字钢一方向的操作平台支撑杆提供支撑；

每个锥台的上端设有内凹的钢管承插盲孔，所述锥台下端的四角设有约束爪，锥台下部还设有贯穿锥台下部的串联孔，串联孔平行于锥台的底面及垂直于锥台的底面侧边，每个格构柱下端的四个锥台两两组成一组平行于工字钢二的并排锥台，两排并排锥台的底面各搁置在多根工字钢二的上表面，各锥台的约束爪紧靠工字钢二的侧边，并使串联孔的轴线平行于工字钢二的延伸方向布置，锥台紧固杆依次贯穿各工字钢二两端的两组并排锥台的串联孔将四个锥台串联，立杆承插在钢管承插盲孔中，每行格构柱行下端的立杆被平行于工字钢一方向布置的两根地杆串联，各格构柱的顶端处于同一平面内的立杆由平行于工字钢一方向布置长水平杆及平行于工字钢二方向布置的天杆串联，使传力平台上的各格构柱的底端及顶端连成框架整体。

2.根据权利要求1所述的用于软土地基施工的可升降操作平台，其特征在于，所述立杆、短水平杆、斜杆、长水平杆、天杆通过扣件连接。

3.基于权利要求1~2任一项用于软土地基施工的可升降操作平台的搭建方法，其特征在于，其步骤为：

（1）首先将施工区域的基坑内的软土进行基本整平；

（2）再在施工区块根据高度调节需求分层铺设充气垫，并充气；

（3）采用扁铁弯曲成所述的稳固件，等间距搁置于充气垫的两侧边缘上方，将两根工字钢一分别放置在充气垫两侧边缘上方的稳固件的顶托段上；

（4）将多根工字钢二间隔隔开插入两侧工字钢一的腰侧之间形成一个传力平台，工字钢二两端与工字钢一的连接点焊死，不同区块的传力平台及充气垫错缝搁置；

（5）在传力平台上沿工字钢一的长度方向等距选取偶数根并排的工字钢二，并将偶数根并排的工字钢二分为两组工字钢组，每组工字钢组包括多根并排的工字钢二，在每组工字钢组的两端上表面均放置两个锥台，使锥台的贯穿孔平行于工字钢二的走向，在锥台底面的四角焊接约束爪，平移工字钢一间的工字钢二，使锥台下方工字钢组的多根工字钢二分别紧靠锥台的一侧约束爪，工字钢一和工字钢二的缝隙用金属垫片楔入，用锥台紧固杆依次贯穿各组工字钢组两端的四个锥台的贯穿孔将各锥台串联，在锥台内的钢管承插孔中插入立杆；

（6）相邻两组工字钢组两端的四根立杆围成的四棱柱的垂直于工字钢一及靠近工字钢一的侧棱面，沿立杆的高度方向等距设置有连接相邻立杆的短水平杆和斜杆后形成格构柱，各格构柱行下端的立杆用平行于工字钢一方向布置的两根地杆串联，各格构柱的顶端处于同一平面内的立杆用平行于工字钢一方向布置长水平杆及平行于工字钢二方向布置的天杆串联，使传力平台上的各格构柱的底端及顶端连成框架整体；

（7）各格构柱的顶端安装起重机构，沿工字钢二方向对齐的起重机构的起重链下端之间悬挂平行于工字钢二的主龙骨，在多排间隔隔开的主龙骨间铺设安装并排连接的方钢管形成操作平台，方钢管平行于工字钢二方向布置，主龙骨两端伸入到两端的格构柱内，在主龙骨两端安装可转动的平台支撑杆，平台支撑杆的长度大于各格构柱中相邻立杆的间距，操作平台支撑杆可在平行于操作平台的平面转动。

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