CN113513028A - 一种基坑施工装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基坑施工装置及施工方法，包括位于深基坑两侧且在地面上铺设的位移机构、位于位移机构上的操作台、操作台下方设置的起升机构以及起升机构上的安装机构，所述安装机构包括扩展机构，所述扩展机构的两端设置安装围板的第一夹持机构、安装连接件的第二夹持机构、安装冻结管和紧固锚桩的第三夹持机构。本发明在对深基坑施工时可以直接在基坑内操作，施工成本以及人工成本降低，且对深基坑施工时可以同时对基坑两侧施工，施工速度大大加快，对于需要打桩以及钻孔的操作，通过缓慢推进的方式避免对土层造成破坏，安全性更高。

Description

一种基坑施工装置及施工方法

技术领域

本发明涉及基坑冻结支护技术领域，具体涉及一种基坑施工装置及施工方法。

背景技术

近年来，随着我国城市化进程不断加快，地下工程建设的规模也在逐步扩大，与此同时基坑工程也在向着深、广两个方面发展，还要面临基坑周围环境愈加复杂以及环境保护越来越严苛等问题。故深基坑支护方式所面临的技术挑战与施工风险越来越大，尤其是在我国东部沿海地区分布较广的富水软弱地层，土体天然含水率高，强度低，自身承载力差，防水难度大，这对深基坑支护提出了更高的要求。常见的深基坑支护方式有钻孔灌注桩、地下连续墙、土钉墙、压入式型桩+旋喷止水帷幕等，但各自都有其局限性。

另外还有人工冻结支护，但是人工冻结支护需要吊装较多的围板、管路以及冻结管等，这对于一些大型基坑来说可以采用大型吊车设备进行安装，但是对于一些宽度较小的深基坑，难以开入大型施工设备，如果吊车位于地面上进行吊装，操作手难以观察到基坑内的位置情况，施工时需要多级指挥以及更多人手的参与，施工成本以及人工成本会增加很多。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种基坑施工装置及施工方法，在对深基坑施工时可以直接在基坑内操作，施工成本以及人工成本降低，且对深基坑施工时可以同时对基坑两侧施工，施工速度大大加快，对于需要打桩以及钻孔的操作，通过缓慢推进的方式避免对土层造成破坏，安全性更高。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基坑施工装置，包括位于深基坑两侧且在地面上铺设的位移机构、位于位移机构上的操作台、操作台下方设置的起升机构以及起升机构上的安装机构，所述安装机构包括扩展机构，所述扩展机构的两端设置安装围板的第一夹持机构、安装连接件的第二夹持机构、安装冻结管和紧固锚桩的第三夹持机构。

进一步的，所述位移机构包括地面上在深基坑两侧设置的槽钢轨道，每道所述槽钢轨道内通过纵梁设置多个行走轮，所述纵梁之间设置所述操作台，所述操作台包括纵梁之间设置的两个横梁，所述横梁的中部向上设置立柱，两个立柱之间设置滑动机构，所述滑动机构上设置所述起升机构。

进一步的，所述滑动机构包括立柱上端之间设置的第一导向杆，所述立柱的上端通过轴承设置第一平移丝杠，所述第一平移丝杆的一端与设置在立柱上的第一驱动电机传动连接，所述第一导向杆和第一平移丝杠上套设滑块，所述滑块的下表面设置所述起升机构。

进一步的，所述扩展机构包括U型的安装架，所述安装架的开口朝下，所述安装架的下端通过轴承设置第二平移丝杠，所述第二平移丝杠的两端分别从安装架的两侧穿出，所述第二平移丝杠上位于安装架两侧的部位螺纹相反，所述安装架向外侧设置与第二平移丝杠平行的第二导向杆，所述安装架的两侧分别在第二平移丝杠和第二导向杆上套设推块，所述第一夹持机构、第二夹持机构和第三夹持机构设置在所述推块上，所述第二平移丝杠与第二驱动电机传动连接。

进一步的，所述第二平移丝杠上位于安装架之间的区域设置第一齿轮，所述安装架的一侧通过支架旋转设置驱动轴，所述驱动轴上设置与第一齿轮啮合的第二齿轮，所述安装架上设置所述第二驱动电机，所述第二驱动电机与驱动轴传动连接。

进一步的，所述第一夹持机构包括推块外侧向下设置的L型的第一推压板，所述第一推压板的下端设置第一固定卡孔，所述第一推压板的背面对应第一固定卡孔设置第一固定卡套，所述第一固定卡孔和第一固定卡套的内径一致，所述第一固定卡孔和第一固定卡套对围板侧面结构进行夹持固定。

进一步的，其中一个立柱的上部两侧设置L型的撑杆，所述撑杆上设置吊装机构，所述起升机构和吊装机构均采用起重葫芦。

进一步的，所述第二夹持机构包括第一推压板中部对应连接件设置的四个第二固定卡孔，所述第一推压板的背面对应第二固定卡孔设置第二固定卡套，所述第二固定卡孔和第二固定卡套的内径一致，所述第二固定卡孔和第二固定卡套对连接件上的连接柱进行夹持固定。

进一步的，所述第三夹持机构包括推块外侧向上设置的L型的第二推压板，所述第二推压板的正面在其两侧部设置L型的夹持板，所述第二推压板和两个夹持板配合对冻结管和紧固锚桩的后端进行夹持，所述第二推压板的上端对应紧固锚桩设置按压块。

上述基坑施工装置所采用的施工方法包括如下步骤：

采用台阶法逐层挖掘基坑，每层台阶挖掘完毕后，首先确定连接件位置并进行安装，基坑两侧的连接件位置相对，通过连接件固定围板后插入冻结管，并将冻结管与该层的供液分支管和回液分支管连通，启动制冷装置主体对土层进行冻结，该层冻结完毕后对下一层施工，直至基坑施工完成。

进一步的，冻结操作时，制冷装置主体采用间歇式制冷供液。

进一步的，安装连接件之前，在基坑侧壁标识连接件位置，通过第二夹持机构夹持连接件后，扩展机构带动连接件向基坑侧壁移动，并使得连接件初步插入基坑侧壁。

进一步的，通过吊装机构将围板吊起，并将围板的导向套管对准第一夹持机构插入，使得第一夹持机构夹持围板，此时松开吊装机构，通过扩展机构向两侧推动第一夹持机构从而推动围板，围板靠近连接件后调整围板方位，并使得围板固定在连接件上。

进一步的，第三夹持机构固定紧固锚桩，通过扩展机构将紧固锚桩向两侧推动，使得紧固锚桩插入连接件内，对连接件以及围板进行最终固定，并对连接件上安装锁紧件；收回扩展机构，第三夹持机构对冻结管进行夹持，将冻结管向两侧推动，使得冻结管插入围板中心的导向套管并进入土层内；通过吊装机构吊装基坑两侧的制冷系统分支管，并将分支管与冻结管连通。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1、无需采用大型的施工设备，对于周围土壤挤压小，施工安全度高；

2、施工装置直接位于基坑的上方，且沿着基坑进行运动，工作人员可以直接在基坑内对装置进行操作，操作更加方便，且准确度更高；

3、在基坑内的打桩或钻孔等作业没有采用锤击式，对于基坑两侧的土壤振动小，施工安全性高；

4、直接对基坑内两侧同时施工，施工速度更快；

5、直接对基坑内两侧同时施工，其打桩或钻孔时的反推力相互抵消，不对装置本体造成影响，因此也无需设置对装置本体的支撑装置，简化操作过程。

附图说明

图1为本发明基坑施工装置的结构示意图；

图2为本发明三个夹持机构的结构示意图；

图3为本实用第三夹持机构的结构示意图；

图4为本发明滑动机构的结构放大图；

图5为本发明吊装机构安装位置的结构示意图；

图6为本发明冻结支护装置的侧面剖视图；

图7为本发明冻结支护装置的正面结构示意图；

图8为本发明冻结管的结构示意图；

图9为本发明图6中A处的结构放大图；

图10为本发明夹持件的结构示意图；

图11为本发明围板上设置测温机构的结构示意图；

图12为本发明测温杆的结构示意图；

图13为本发明安装一层围板后基坑的结构示意图；

图14为本发明安装两层围板后基坑的结构示意图；

图15为本发明制冷系统的结构示意图。

1、连接件；2、围板；3、冻结管；4、推板；5、导向套管；6、硬质壳体；7、支撑部；8、连接环；9、凹槽；10、第二插入孔；11、夹持件；12、第二连接管；13、回液分支管；14、供液分支管；15、第一连接管；16、第一腔室；17、第二腔室；18、隔板；19、通孔；20、第一插入孔；21、内螺纹套筒；22、连接柱；23、弹性垫片；24、顶板；25、套孔；26、固定穿孔；27、弧形缺口；28、温度传感器；29、底板；30、桩基孔；31、固定刺体；32、紧固锚桩；33、半环形盖板；34、半环形托板；35、撑环；36、测温杆；37、封堵块；38、测温孔；39、设备腔；40、插杆主体；41、制冷装置主体；42、供液主管道；43、回液主管道；44、第一分水器；45、第二分水器；46、行走轮；47、槽钢轨道；48、纵梁；49、横梁；50、立柱；51、第二导向杆；52、第二平移丝杠；53、安装架；54、支架；55、第二齿轮；56、第二驱动电机；57、驱动轴；58、第二推压板；59、推块；60、温度传感器；61、第一推压板；62、按压块；63、夹持板；64、第二固定卡孔；65、第二固定卡套；66、第一固定卡孔；67、第一固定卡套；68、第一导向杆；69、第一平移丝杆；70、滑块；71、起升机构；72、第一驱动电机；73、撑杆；74、吊装机构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-15，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-15所示：

本实施例提供了一种基坑施工装置，包括位于深基坑两侧且在地面上铺设的位移机构、位于位移机构上的操作台、操作台下方设置的起升机构71以及起升机构71上的安装机构，所述安装机构包括扩展机构，所述扩展机构的两端设置安装围板2的第一夹持机构、安装连接件1的第二夹持机构、安装冻结管3和紧固锚桩32的第三夹持机构。

所述位移机构包括地面上在深基坑两侧设置的槽钢轨道47，每道所述槽钢轨道47内通过纵梁48设置多个行走轮46，所述纵梁48之间设置所述操作台，所述操作台包括纵梁48之间设置的两个横梁49，所述横梁49的中部向上设置立柱50，两个立柱50之间设置滑动机构，所述滑动机构上设置所述起升机构71。

具体而言，位移机构带动装置主体沿着在基坑的上方且沿着基坑移动，使得位移机构上的操作台可以在基坑的上方调整位置，对基坑不同区域进行安装支护。操作台的起升机构71可以带动扩展机构上下升降，同时扩展机构可以带动第一夹持机构、第二夹持机构和第三夹持机构水平方向伸缩运动，这样三个夹持机构在夹持不同的支护组件后可以向基坑两侧移动，从而同时对基坑两侧的支护进行安装，加快施工进度。另外，同时对两侧进行安装，其打桩或钻孔时的反推力可以抵消，不会对位移机构造成影响。

根据本发明的一个实施例，如图4所示，

所述滑动机构包括立柱50上端之间设置的第一导向杆68，所述立柱50的上端通过轴承设置第一平移丝杠，所述第一平移丝杆69的一端与设置在立柱50上的第一驱动电机72传动连接，所述第一导向杆68和第一平移丝杠上套设滑块70，所述滑块70的下表面设置所述起升机构71。滑动机构主要对某一区域内安装时，可以对起升机构71进行调整，而无需去移动位移机构，该调整可以更加精准。滑动机构采用了丝杠将旋转运动转换为直线运动，通过第一驱动电机72驱动第一平移丝杠转动，可以带动滑块70在第一导向杆68上前后移动，从而能够对扩展机构位置调整。

根据本发明的一个实施例，如图1所示，

所述扩展机构包括U型的安装架53，所述安装架53的开口朝下，所述安装架53的下端通过轴承设置第二平移丝杠52，所述第二平移丝杠52的两端分别从安装架53的两侧穿出，所述第二平移丝杠52上位于安装架53两侧的部位螺纹相反，所述安装架53向外侧设置与第二平移丝杠52平行的第二导向杆51，所述安装架53的两侧分别在第二平移丝杠52和第二导向杆51上套设推块59，所述第一夹持机构、第二夹持机构和第三夹持机构设置在所述推块59上，所述第二平移丝杠52与第二驱动电机56传动连接。

扩展机构同样采用了丝杠将旋转运动变为直线运动，对于提成打桩或钻孔时需要的力度较大，通过该方式可以将力度放大，同时因为两侧同时安装，可以不考虑反推力。扩展机构通过安装架53旋转设置第二平移丝杠52，第二平移丝杠52的左右两部螺纹相反，这样两侧推块59在丝杠旋转时可以同时原理或靠近中心位置，实现伸缩功能。

所述第二平移丝杠52上位于安装架53之间的区域设置第一齿轮，所述安装架53的一侧通过支架54旋转设置驱动轴57，所述驱动轴57上设置与第一齿轮啮合的第二齿轮55，所述安装架53上设置所述第二驱动电机56，所述第二驱动电机56与驱动轴57传动连接。第二平移丝杠52的驱动通过第二驱动电机56实现，第二驱动电机56带动驱动轴57转动，从而带动第二齿轮55转动，最终通过与第一齿轮的啮合带动第二平移丝杠52转动。

根据本发明的一个实施例，如图1、图2和图5所示，

所述第一夹持机构包括推块59外侧向下设置的L型的第一推压板61，所述第一推压板61的下端设置第一固定卡孔66，所述第一推压板61的背面对应第一固定卡孔66设置第一固定卡套67，所述第一固定卡孔66和第一固定卡套67的内径一致，所述第一固定卡孔66和第一固定卡套67对围板2侧面结构进行夹持固定。

其中一个立柱50的上部两侧设置L型的撑杆73，所述撑杆73上设置吊装机构74，所述起升机构71和吊装机构74均采用起重葫芦。

第一夹持机构的设计与围板2的结构相配合，围板2的硬质壳体6上设置导向套筒，这样第一夹持机构上的第一固定卡孔66和第一固定卡套67可以将其套入，从而对围板2进行支撑，两端的第一夹持机构同时夹持围板2后也可以保持平衡。

围板2的重量较大，通过人工抬动不现实，因此在立柱50的两侧设置L型的撑杆73，并通过撑杆73设置吊装机构74，吊装机构74采用了起重葫芦，当然其也可以设置滑轮组通过人工拉动，因为围板2的重量无法直接抬动，但是也没有达到吨级。两侧的撑杆73上的吊装机构74同时吊起围板2后，将围板2的导向套筒对准第一固定卡孔66插入后，便可以围板2进行夹持，操作非常方便。

所述第二夹持机构包括第一推压板61中部对应连接件1设置的四个第二固定卡孔64，所述第一推压板61的背面对应第二固定卡孔64设置第二固定卡套65，所述第二固定卡孔64和第二固定卡套65的内径一致，所述第二固定卡孔64和第二固定卡套65对连接件1上的连接柱22进行夹持固定。第二夹持机构对连接件1进行夹持，连接件1上表面设置有四个连接柱22，因此可以在第一推压板61上设置四个第二固定卡孔64和第二固定卡套65，连接件1的重量较小，直接人工抬起将连接柱22卡入第二固定卡孔64即可。

根据本发明的一个实施例，如图1-3所示，

所述第三夹持机构包括推块59外侧向上设置的L型的第二推压板58，所述第二推压板58的正面在其两侧部设置L型的夹持板63，所述第二推压板58和两个夹持板63配合对冻结管3和紧固锚桩32的后端进行夹持，所述第二推压板58的上端对应紧固锚桩32设置按压块62。第三夹持机构可以对冻结管3和紧固锚桩32进行夹持，冻结管3和紧固锚桩32的端部都有推动的板，因此第三夹持机构采用了第二推压板58与夹持板63配合的结构，夹持板63有两个且设置在第二推压板58正面两侧，这样冻结管3和紧固锚桩32的本体可以通过两个夹持板63间隙穿过，而夹持板63与第二推压板58的间隙卡入冻结管3和紧固锚桩32的端部，实现夹持。其中紧固锚桩32需要按压到底，因此在第二推压板58的上端设置按压块62，紧固锚桩32推入后，下降起升机构71，使得第二推压板58和夹持板63向下运动脱离紧固锚桩32，然后通过较窄的按压块62继续推动紧固锚桩32。

在本发明的一个实施例中，如图1-15所示，

本实施例提供了上述基坑施工装置所采用的施工方法，包括如下步骤：

采用台阶法逐层挖掘基坑，每层台阶挖掘完毕后，首先确定连接件1位置并进行安装，基坑两侧的连接件1位置相对，通过连接件1固定围板2后插入冻结管3，并将冻结管3与该层的供液分支管14和回液分支管13连通，启动制冷装置主体41对土层进行冻结，该层冻结完毕后对下一层施工，直至基坑施工完成。

冻结操作时，制冷装置主体41采用间歇式制冷供液。

安装连接件1之前，在基坑侧壁标识连接件1位置，通过第二夹持机构夹持连接件1后，扩展机构带动连接件1向基坑侧壁移动，并使得连接件1初步插入基坑侧壁。

通过吊装机构74将围板2吊起，并将围板2的导向套管5对准第一夹持机构插入，使得第一夹持机构夹持围板2，此时松开吊装机构74，通过扩展机构向两侧推动第一夹持机构从而推动围板2，围板2靠近连接件1后调整围板2方位，并使得围板2固定在连接件1上。

第三夹持机构固定紧固锚桩32，通过扩展机构将紧固锚桩32向两侧推动，使得紧固锚桩32插入连接件1内，对连接件1以及围板2进行最终固定，并对连接件1上安装锁紧件；收回扩展机构，第三夹持机构对冻结管3进行夹持，将冻结管3向两侧推动，使得冻结管3插入围板2中心的导向套管5并进入土层内；通过吊装机构74吊装基坑两侧的制冷系统分支管，并将分支管与冻结管3连通。

在本发明的一个实施例中，如图6-15所示，

本实施例提供了采用上述施工装置安装的支护结构，包括排列设置的围板2、相邻围板2间的连接件1以及位于围板2上且穿入土层的冻结管3，所述围板2包括上层的硬质壳体6以及硬质壳体6下表面设置的支撑部7，所述支撑部7下表面设置凹槽9，所述硬质壳体6的边缘与连接件1固定连接。

所述硬质壳体6为矩形，所述硬质壳体6下表面向内凹陷形成容纳腔，所述支撑部7固定设置在容纳腔内，所述硬质壳体6的边缘向外设置矩形的连接环8，所述连接环8的四角对应连接件1设置固定穿孔26，所述硬质壳体6和连接环8一体成型。

所述支撑部7采用轻质泡沫混凝土制件，所述凹槽9为弧形。

具体而言，围板2结构优先正方形，其大小在一米到两米之间，容纳腔形成的结构为矩形，硬质壳体6内侧可以有不规则凸起，浇筑轻质泡沫混凝土后结合度更好。连接环8与硬质壳体6一体浇铸成型，连接环8在硬质壳体6的外侧，与连接件1配合，将围板2固定在基坑侧壁。另外，支撑部7采用轻质泡沫混凝土在减重保持结构强度的同时，可以降低围板2的热传递速度，使得冻结过程可以加快，对于土层的冻结强度更高。

所述冻结管3包括管体、位于管体前端的锥形头以及位于管体后端的推板4，所述管体内部沿轴向设置隔板18，所述隔板18两侧分别为第一腔室16和第二腔室17，所述隔板18的前端设置通孔19，所述管体的后部靠近推板4处设置与第一腔室16连通的第一连接管15以及与第二腔室17连通的第二连接管12，所述第一连接管15和第二连接管12与制冷系统连通。

冻结管3内部流通低温盐水，因此冻结管3内部中空，其前端为锥形头方便破入土层。管体内通过隔板18分为第一腔室16和第二腔室17，且在隔板18的前端设置通孔19供低温盐水流动。连接管与制冷系统连通后，低温盐水可以在两个腔室内流通并排出，对冻结管3进行降温，从而对土壤进行降温，实现对土层的冻结。

所述硬质壳体6的中部设置供冻结管3进入的第一插入孔20，所述支撑部7对应第一插入孔20设置第二插入孔10，所述硬质壳体6上对应第一插入孔20设置导向套管5，所述导向套管5突出硬质壳体6的上表面，所述导向套管5的内径与第一插入孔20相适配，所述导向套管5与硬质壳体6一体铸造，所述导向套筒上设置供第一连接管15和第二连接管12穿过的避空槽。硬质壳体6和支撑部7的中部配合设置第一插入孔20和第二插入孔10，具体为支撑部7浇筑时放置模具制作第二插入孔10。硬质壳体6一体浇铸成型的还有与第一插入孔20配合的导向套管5，冻结管3通过导向套管5进入围板2并最终进入到土层内。冻结管3端部的推板4被设备推动向土层内插入，最终推板4与导向套管5端部接触，这样第一连接管15和第二连接管12需要进入到导向套管5的避空槽内，避空槽的结构就是两个简单的槽体，槽体在导向套管5端部有开口，冻结管3插入的过程中，该避空槽与第一连接管15和第二连接管12对应，最终两个连接管从避空槽伸出与制冷系统连通。

所述连接件1包括底板29，所述底板29的下表面设置若干个固定刺体31，所述底板29的上表面排列设置四个与固定穿孔26配合的连接柱22，所述底板29的中部设置桩基孔30，所述固定穿孔26套设在连接柱22上，所述桩基孔30内插入紧固锚桩32，所述连接环8的顶角对应紧固锚桩32设置弧形缺口27，所述紧固锚桩32的后端设置顶板24，所述顶板24的四角对应连接柱22设置套孔25，所述顶板24对固定穿孔26所在的连接环8压紧固定，所述连接柱22的上端对应顶板24设置锁紧件。

连接件1负责将围板2拼装连接并固定在基坑侧壁，连接板包括底板29、固定刺体31，其中固定刺体31起到预支撑的作用，在安装时先通过固定刺体31将底板29固定在基坑侧壁，然后将围板2一一安装，之后再底板29的桩基孔30插入紧固锚桩32，并通过紧固锚桩32端部的顶板24对围板2边缘的连接环8进行按压固定，使得连接环8不会从底板29的连接柱22上脱落。连接环8四角的固定穿孔26可以为锥形结构，这样围板2往连接柱22上固定的时候存在误差的情况下也容易安装上去。由于底板29的中部要插入紧固锚桩32，因此在连接环8的四角需要对应紧固锚桩32的位置设置弧形缺口27，避免连接环8四角对接后，将桩基孔30遮盖，使得紧固锚桩32无法插入。在紧固锚桩32插入后，连接柱22的上端还有锁紧件，将紧固锚桩32的顶板24进行锁紧，使得连接件1组成一个牢固的整体，不会松散，效果更好。

所述锁紧件包括内螺纹套筒21，所述连接柱22的上部设置与内螺纹套筒21配合的外螺纹，所述内螺纹套筒21下端粘接弹性垫片23，每个连接件1上的其中一侧内螺纹套筒21的上端设置配合制冷系统的夹持件11。

所述夹持件11包括设置在内螺纹套筒21端部的半环形托板34，所述半环形托板34的一端铰接设置半环形盖板33，所述半环形托板34和半环形盖板33另一端螺栓固定，所述供液分支管14或回液分支管13穿过半环形托板34和半环形盖板33组成的撑环35内，所述撑环35的内径大于供液分支管14或回液分支管13的外径。

锁紧件采用了内螺纹套筒21，连接柱22上设置外螺纹，在紧固锚桩32插入后，拧入内螺纹套筒21使得内螺纹套筒21底部压紧顶板24实现固定。且内螺纹套筒21下端有弹性垫片23，其固定效果更好，同时方便锁紧件调整最终旋转完成后的角度，方便夹持件11保持竖向。夹持件11对供液分支管14和回液分支管13进行支撑，夹持件11包括与内螺纹套筒21端部固定连接的半环形托板34以及旋转设置在半环形托板34上的半环形盖板33，将分支管放置在半环形托板34上后，将半环形盖板33与半环形托板34通过螺栓进行锁死，便可以对分支管进行很好的支撑固定。

所述制冷系统包括制冷装置主体41以及与制冷装置主体41连通的供液主管道42和回液主管道43，所述供液主管道42通过第一分水器44与若干供液分支管14连通，所述回液主管道43通过第二分水器45与若干回液分支管13连通，每个连接件1下侧的夹持件11固定供液分支管14，上侧的夹持件11固定回液分支管13，所述第一连接管15与位于硬质壳体6上侧的供液分支管14连接，所述第二连接管12与位于硬质壳体6下侧的回液分支管13连通。

制冷系统采用现有的制冷装置即可，其中制冷装置主体41将盐水降温后，提供动力使得低温盐水进入到供液主管道42内，供液主管道42通过第一分水器44将低温盐水送入每一根供液分支管14内，低温盐水进入冻结管3出来后进入到回液分支管13内，并通过第二分水器45进入回液主管道43，并最终进入到制冷装置主体41，完成循环。其中两个分水器与分支管连接时，连接部需要采用软管过渡，方便将分支管放置在基坑侧壁不同高度处。另外对于每一层的围板2来说，围板2上方的夹持件11固定供液分支管14，下方的夹持件11固定回液分支管13。

所述硬质壳体6上设置测温机构，所述测温机构包括硬质壳体6以及支撑部7围绕冻结管3设置的多个测温孔38，所述测温孔38内选择性插入测温杆36或封堵块37，所述测温杆36包括插杆主体40，所述插杆主体40内部中空为设备腔39，所述设备腔39的底部设置温度传感器28，所述插杆为导热性能好的材质做成。该测温机构可以检测基坑侧壁内的冻结情况，测温孔38围绕硬质壳体6的中心设置多个且可以设置多层，在没有检测需求的时候，可以通过封堵块37对其封堵，在需要检测时取下封堵块37将测温杆36插入进行测温。测温杆36采用插杆，插杆内部中空放入温度传感器28，温度传感器28位于插入内部的设备腔39深处，温度传感器28的线路在设备腔39引出，这样通过不同方位的测温孔38插入便可以对土层内的冻结情况进行检测。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基坑施工装置，其特征在于：包括位于深基坑两侧且在地面上铺设的位移机构、位于位移机构上的操作台、操作台下方设置的起升机构(71)以及起升机构(71)上的安装机构，所述安装机构包括扩展机构，所述扩展机构的两端设置安装围板(2)的第一夹持机构、安装连接件(1)的第二夹持机构、安装冻结管(3)和紧固锚桩(32)的第三夹持机构。

2.如权利要求1所述的基坑施工装置，其特征在于：所述位移机构包括地面上在深基坑两侧设置的槽钢轨道(47)，每道所述槽钢轨道(47)内通过纵梁(48)设置多个行走轮(46)，所述纵梁(48)之间设置所述操作台，所述操作台包括纵梁(48)之间设置的两个横梁(49)，所述横梁(49)的中部向上设置立柱(50)，两个立柱(50)之间设置滑动机构，所述滑动机构上设置所述起升机构(71)。

3.如权利要求2所述的基坑施工装置，其特征在于：所述滑动机构包括立柱(50)上端之间设置的第一导向杆(68)，所述立柱(50)的上端通过轴承设置第一平移丝杠，所述第一平移丝杆(69)的一端与设置在立柱(50)上的第一驱动电机(72)传动连接，所述第一导向杆(68)和第一平移丝杠上套设滑块(70)，所述滑块(70)的下表面设置所述起升机构(71)。

4.如权利要求3所述的基坑施工装置，其特征在于：所述扩展机构包括U型的安装架(53)，所述安装架(53)的开口朝下，所述安装架(53)的下端通过轴承设置第二平移丝杠(52)，所述第二平移丝杠(52)的两端分别从安装架(53)的两侧穿出，所述第二平移丝杠(52)上位于安装架(53)两侧的部位螺纹相反，所述安装架(53)向外侧设置与第二平移丝杠(52)平行的第二导向杆(51)，所述安装架(53)的两侧分别在第二平移丝杠(52)和第二导向杆(51)上套设推块(59)，所述第一夹持机构、第二夹持机构和第三夹持机构设置在所述推块(59)上，所述第二平移丝杠(52)与第二驱动电机(56)传动连接。

5.如权利要求4所述的基坑施工装置，其特征在于：所述第二平移丝杠(52)上位于安装架(53)之间的区域设置第一齿轮，所述安装架(53)的一侧通过支架(54)旋转设置驱动轴(57)，所述驱动轴(57)上设置与第一齿轮啮合的第二齿轮(55)，所述安装架(53)上设置所述第二驱动电机(56)，所述第二驱动电机(56)与驱动轴(57)传动连接。

6.如权利要求5所述的基坑施工装置，其特征在于：所述第一夹持机构包括推块(59)外侧向下设置的L型的第一推压板(61)，所述第一推压板(61)的下端设置第一固定卡孔(66)，所述第一推压板(61)的背面对应第一固定卡孔(66)设置第一固定卡套(67)，所述第一固定卡孔(66)和第一固定卡套(67)的内径一致，所述第一固定卡孔(66)和第一固定卡套(67)对围板(2)侧面结构进行夹持固定。

7.如权利要求6所述的基坑施工装置，其特征在于：其中一个立柱(50)的上部两侧设置L型的撑杆(73)，所述撑杆(73)上设置吊装机构(74)，所述起升机构(71)和吊装机构(74)均采用起重葫芦。

8.如权利要求7所述的基坑施工装置，其特征在于：所述第二夹持机构包括第一推压板(61)中部对应连接件(1)设置的四个第二固定卡孔(64)，所述第一推压板(61)的背面对应第二固定卡孔(64)设置第二固定卡套(65)，所述第二固定卡孔(64)和第二固定卡套(65)的内径一致，所述第二固定卡孔(64)和第二固定卡套(65)对连接件(1)上的连接柱(22)进行夹持固定。

9.如权利要求8所述的基坑施工装置，其特征在于：所述第三夹持机构包括推块(59)外侧向上设置的L型的第二推压板(58)，所述第二推压板(58)的正面在其两侧部设置L型的夹持板(63)，所述第二推压板(58)和两个夹持板(63)配合对冻结管(3)和紧固锚桩(32)的后端进行夹持，所述第二推压板(58)的上端对应紧固锚桩(32)设置按压块(62)。

10.一种基于上述权利要求1-9任意一项所述的基坑施工方法，其特征在于：包括如下步骤：

采用台阶法逐层挖掘基坑，每层台阶挖掘完毕后，首先确定连接件(1)位置并进行安装，基坑两侧的连接件(1)位置相对，通过连接件(1)固定围板(2)后插入冻结管(3)，并将冻结管(3)与该层的供液分支管(14)和回液分支管(13)连通，启动制冷装置主体(41)对土层进行冻结，该层冻结完毕后对下一层施工，直至基坑施工完成。

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