CN113605399B - 用于基坑支护内支撑的连接装置及自调节轴力控制机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于基坑支护内支撑的连接装置及自调节轴力控制机构，属于基坑支护技术领域，包括形成于基坑支护上的M个限位槽、与M个限位槽数量相同的自调节轴力控制机构，每一个自调节轴力控制机构包括：第一气室嵌入限位槽内；第二气室和内支撑连接；分隔块分别与第一气室和第二气室连接，分隔块滑动的设置于限位槽内；第一弹性组件分别与所述基坑支护和所述分隔块连接，所述第一弹性组件位于所述第一气室内；第二弹性组件分别与所述内支撑和所述分隔块连接，所述第二弹性组件位于所述第二气室内。本发明达到将基坑支护任意形式的变形转化为内支撑的均匀轴向变形，使内支撑只受均匀分布的轴向力，提高基坑开挖与支护施工的安全性的技术效果。

Description

用于基坑支护内支撑的连接装置及自调节轴力控制机构

技术领域

本发明属于基坑支护技术领域，特别涉及用于基坑支护内支撑的连接装置及自调节轴力控制机构。

背景技术

基坑支护和内支撑是保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。广泛应用于地下道路的建设、井道和建筑工地。基坑支护结构刚度较重力式挡墙较小，挠曲变形与变形方向随深度而异，土压力分布十分复杂。

目前，在现有的基坑支护技术中，通常是基坑内支撑与腰(冠)梁采取刚结的连接结构，容易使得内支撑产生弯矩、剪力等除轴向应力以外的应力，受力状态极为复杂，与设计中视其为纯受压构件不符。并且刚结的连接结构虽能保障一定强度，但其作为结构薄弱点存在着弯矩过大、剪力过大易受弯破坏、受剪破坏等风险。继而基坑支护结构容易变形，基坑支护结构任意形式的变形使得内支撑受力状态复杂，影响施工安全。

综上所述，在现有的基坑支护技术中，存在着易变形的基坑支护结构使得内支撑受力状态复杂，施工安全性差的技术问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是易变形的基坑支护结构使得内支撑受力状态复杂，施工安全性差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了用于基坑支护内支撑的连接装置，所述装置包括：形成于所述基坑支护上的M个限位槽，所述M是正整数；与M个所述限位槽数量相同的自调节轴力控制机构，每一个所述自调节轴力控制机构安装于对应的一个所述限位槽内，且所述自调节轴力控制机构和对应的所述内支撑连接；每一个所述自调节轴力控制机构包括：第一气室，所述第一气室嵌入所述限位槽内；第二气室，所述第二气室和所述内支撑连接；分隔块，所述分隔块分别与所述第一气室和所述第二气室连接，所述分隔块滑动的设置于所述限位槽内；第一弹性组件，所述第一弹性组件分别与所述基坑支护和所述分隔块连接，所述第一弹性组件位于所述第一气室内；第二弹性组件，所述第二弹性组件分别与所述内支撑和所述分隔块连接，所述第二弹性组件位于所述第二气室内。

进一步地，所述装置还包括：与M个所述限位槽数量相同的保护壳，每一个所述保护壳安装于所述基坑支护上，每一个所述保护壳和所述基坑支护形成对应的一个所述限位槽，所述限位槽的开口端的直径小于所述分隔块的直径。

进一步地，所述保护壳包括壳体和螺栓，所述壳体通过所述螺栓与所述基坑支护连接，所述壳体的开口端直径小于所述第一气室的直径，且所述壳体的开口端直径小于所述分隔块的直径，所述壳体的开口端位于所述限位槽的开口端处。

进一步地，所述第一弹性组件包括多个弹簧，每一个所述弹簧的一端和所述基坑支护连接，所述弹簧的另一端和所述分隔块连接；所述第二弹性组件包括多个弹簧，每一个所述弹簧的一端和所述内支撑连接，所述弹簧的另一端和所述分隔块连接。

进一步地，所述第二气室包括：气阀，所述气阀位于所述分隔块和所述内支撑之间。

进一步地，所述与M个所述限位槽数量相同的自调节轴力控制机构包括：第一自调节轴力控制机构和第二自调节轴力控制机构，所述第一自调节轴力控制机构的第二气室通过导气管与所述第二自调节轴力控制机构的第二气室相通。

进一步地，所述自调节轴力控制机构包括还包括：连接块，所述连接块分别与所述第二弹性组件和所述内支撑连接。

进一步地所述自调节轴力控制机构包括还包括：第一榫卯件和第二榫卯件，所述连接块的一端通过所述第一榫卯件与所述内支撑连接，所述连接块的另一端通过所述第二榫卯件与所述内支撑连接。

进一步地，所述第一气室的内部填充气体是惰性气体，所述第一气室的初始气压范围是2至3个标准大气压；所述第二气室的内部填充气体是惰性气体，所述第二气室的初始气压范围是2至3个标准大气压，且所述第一气室的初始气压与所述第二气室的初始气压相等。

依据本发明的又一个方面，本发明还提供自调节轴力控制机构，包括：第一气室，所述第一气室嵌入限位槽内；第二气室，所述第二气室和内支撑连接；分隔块，所述分隔块分别与所述第一气室和所述第二气室连接，所述分隔块滑动的设置于所述限位槽内；第一弹性组件，所述第一弹性组件分别与基坑支护和所述分隔块连接，所述第一弹性组件位于所述第一气室内；第二弹性组件，所述第二弹性组件分别与所述内支撑和所述分隔块连接，所述第二弹性组件位于所述第二气室内。

有益效果：

本发明提供用于基坑支护内支撑的连接装置，通过在基坑支护上形成M个限位槽，每一个自调节轴力控制机构安装于对应的一个限位槽的内部，并且自调节轴力控制机构和对应的内支撑连接。每一个自调节轴力控制机构中第一气室嵌入限位槽的内部，第二气室和内支撑连接，分隔块分别与第一气室和第二气室连接，分隔块滑动的设置于限位槽的内部。第一弹性组件分别与基坑支护和分隔块连接，第一弹性组件位于第一气室的内部。第二弹性组件分别与内支撑和分隔块连接，第二弹性组件位于第二气室的内部。这样当基坑支护发生任意形式变形时，则第一气室的气压会发生变化，此时分隔块在第一弹性组件和第二弹性组件的作用下会进行水平运动，使得第一气室和第二气室的气压重新达到平衡，实现控制内支撑不受过大的轴力。在第一气室和第二气室的气压重新达到平衡的过程中，第一弹性组件和第二弹性组件仅会产生水平变形，来将基坑支护任意形式的变形转化为内支撑的均匀轴向变形，使得内支撑在基坑支护任意形式变形的情况下只受均匀分布的轴向力。继而实现将基坑支护任意形式的变形转化为内支撑的均匀轴向变形，使得内支撑只受均匀分布的轴向力，能够有效抑制基坑支护变形来控制内支撑轴力，提高基坑开挖与支护施工的安全性。从而达到了将基坑支护任意形式的变形转化为内支撑的均匀轴向变形，使得内支撑只受均匀分布的轴向力，提高基坑开挖与支护施工的安全性的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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他的附图。

图1为本发明实施例提供的用于基坑支护内支撑的连接装置的示意图一；

图2为本发明实施例提供的用于基坑支护内支撑的连接装置的示意图二。

具体实施方式

本发明公开了一种用于基坑支护1内支撑11的连接装置，通过在基坑支护1上形成M个限位槽2，每一个自调节轴力控制机构安装于对应的一个限位槽2的内部，并且自调节轴力控制机构和对应的内支撑11连接。每一个自调节轴力控制机构中第一气室31嵌入限位槽2的内部，第二气室32和内支撑11连接，分隔块33分别与第一气室31和第二气室32连接，分隔块33滑动的设置于限位槽2的内部。第一弹性组件34分别与基坑支护1和分隔块33连接，第一弹性组件34位于第一气室31的内部。第二弹性组件35分别与内支撑11和分隔块33连接，第二弹性组件35位于第二气室32的内部。这样当基坑支护1发生任意形式变形时，则第一气室31的气压会发生变化，此时分隔块33在第一弹性组件34和第二弹性组件35的作用下会进行水平运动，使得第一气室31和第二气室32的气压重新达到平衡，实现控制内支撑11不受过大的轴力。在第一气室31和第二气室32的气压重新达到平衡的过程中，第一弹性组件34和第二弹性组件35仅会产生水平变形，来将基坑支护1任意形式的变形转化为内支撑11的均匀轴向变形，使得内支撑11在基坑支护1任意形式变形的情况下只受均匀分布的轴向力。继而实现将基坑支护1任意形式的变形转化为内支撑11的均匀轴向变形，使得内支撑11只受均匀分布的轴向力，能够有效抑制基坑支护1变形来控制内支撑11轴力，提高基坑开挖与支护施工的安全性。从而达到了将基坑支护1任意形式的变形转化为内支撑11的均匀轴向变形，使得内支撑11只受均匀分布的轴向力，提高基坑开挖与支护施工的安全性的技术效果。

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所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；其中本实施中所涉及的“和/或”关键词，表示和、或两种情况，换句话说，本发明实施例所提及的A和/或B，表示了A和B、A或B两种情况，描述了A与B所存在的三种状态，如A和/或B，表示：只包括A不包括B；只包括B不包括A；包括A与B。

应当理解，虽然术语“第一”，“第二”等在这里可以用来描述各种元件，部件，区域，层和/或部分，但是这些元件，部件，区域，层和/或部分不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件，部件，区域，层或区段与另一个元件，部件，区域，层或区段。因此，在不背离示例性实施例的教导的情况下，下面讨论的第一元件，部件，区域，层或部分可以被称作第二元件，部件，区域，层或部分。这里可以使用空间上相关的术语，例如“下面”，“上面”等，以便于描述一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。可以理解，除了图中所示的方位之外，空间上相对的术语还包括使用或操作中的装置的不同方位。例如，如果图中的设备被翻转，那么被描述为“下面”的元件或特征将被定向为“上面”其它元件或特征。因此，示例性术语“下面”可以包括上面和下面的取向。该设备可以被定向(旋转90度或在其它定向上)，并且这里所使用的空间相关描述符被相应地解释。

同时，本发明实施例中，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。本发明实施例中所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明目的，并不是旨在限制本发明。

实施例一

请参见图1和图2，图1是本发明实施例提供的一种用于基坑支护1内支撑11的连接装置的示意图一，图2是本发明实施例提供的一种用于基坑支护1内支撑11的连接装置的示意图二。本发明实施例提供的一种用于基坑支护1内支撑11的连接装置，包括M个限位槽2和与M个所述限位槽2数量相同的自调节轴力控制机构，现分别对M个限位槽2和与M个所述限位槽2数量相同的自调节轴力控制机构进行详细说明：

对于M个限位槽2而言：

形成于所述基坑支护1(基坑支护1即是指基坑支护结构)上的M个限位槽2，所述M是正整数。所述装置可以包括：与M个所述限位槽2数量相同的保护壳4，每一个所述保护壳4安装于所述基坑支护1上，每一个所述保护壳4和所述基坑支护1形成对应的一个所述限位槽2，所述限位槽2的开口端的直径小于所述分隔块33的直径。其中，所述保护壳4包括壳体41和螺栓42，所述壳体41通过所述螺栓42与所述基坑支护1连接，所述壳体41的开口端直径小于所述第一气室31的直径，并且所述壳体41的开口端直径小于所述分隔块33的直径，所述壳体41的开口端位于所述限位槽2的开口端处，即由壳体41的开口端形成限位槽2的开口端，壳体41的开口端呈现为圆形时，限位槽2的开口端也为圆形。

具体而言，M个限位槽2可以是指1个限位槽2、2个限位槽2、3个限位槽2、4个限位槽2等。在基坑支护1上每一个限位槽2的区域设置有螺纹孔，保护壳4上也设置有螺纹孔，通过螺栓42贯穿设置在基坑支护1上的螺纹孔和设置在保护壳4上的螺纹孔，可以将保护壳4安装在基坑支护1上，保护壳4中壳体41围绕在限位槽2的四周，即限位槽2的形状可以由保护壳4中壳体41内部形状所形成。如保护壳4中壳体41的截面可以呈现为倒立的L型，截面呈现为倒立的L型保护壳4中壳体41构成限位槽2的开口端的直径(即保护壳4中壳体41的开口端直径)小于放置在限位槽2内分隔块33的直径。这样分隔块33在限位槽2内移动过程中，分隔块33朝着靠近限位槽2的开口端方向移动时，截面呈现为倒立的L型保护壳4中壳体41能够对分隔块33进行阻挡，限制分隔块33的移动范围为限位槽2的内部。

如图1所示，保护壳4中壳体41的开口端的直径是指在壳体41的截面图中，两个呈现为倒立的L型壳体41右侧凸出部分之间的间距。由于保护壳4中壳体41的开口端的直径小于第一气室31的直径，这样基坑支护1在形变过程中，所作用于第一气室31上的力会迫使第一气室31的膨胀或者收缩，膨胀或者收缩的第一气室31将会限制在保护壳4中壳体41所合围形成的限位槽2内。如图1中，分隔块33的直径是指分隔块33沿着竖直方向上的长度，壳体41的开口端的直径是指壳体41的开口端沿着竖直方向上的长度。这样分隔块33在壳体41的内部空间(即限位槽2的内部)移动过程中，分隔块33朝着靠近壳体41的开口端方向移动时，较小口径的壳体41的开口端能够限制分隔块33的移动范围，避免分隔块33直接压迫内支撑11，导致分隔块33和内支撑11对第二气室32进行挤压，使得位于分隔块33和内支撑11之间的第二气室32发生损坏。

对于与M个所述限位槽2数量相同的自调节轴力控制机构而言：

与M个所述限位槽2数量相同的自调节轴力控制机构，每一个所述自调节轴力控制机构安装于对应的一个所述限位槽2内，并且所述自调节轴力控制机构和对应的所述内支撑11连接；每一个所述自调节轴力控制机构包括：第一气室31、第二气室32、分隔块33、第一弹性组件34、第二弹性组件35、连接块37、第一榫卯件38和第二榫卯件39，第一气室31嵌入所述限位槽2内；第一气室31是可变形的高强材料。第二气室32和所述内支撑11连接。其中，所述第二气室32包括气阀321，所述气阀321位于所述分隔块33和所述内支撑11之间。分隔块33分别与所述第一气室31和所述第二气室32连接，所述分隔块33滑动的设置于所述限位槽2内(如在保护壳4中壳体41的内部，即壳体41靠近限位槽2的一侧上设置有与分隔块33的两端相匹配的导向槽，分隔块33能够沿着导向槽滑动)；其中，所述分隔块33和所述基坑支护1相互平行。第一弹性组件34分别与所述基坑支护1和所述分隔块33连接，所述第一弹性组件34位于所述第一气室31内；第二弹性组件35分别与所述内支撑11和所述分隔块33连接，所述第二弹性组件35位于所述第二气室32内。其中，所述第一弹性组件34包括多个弹簧，多个弹簧可以是指1个弹簧、2个弹簧、3个弹簧、4个弹簧、5个弹簧、6个弹簧、7个弹簧等。每一个所述弹簧的一端和所述基坑支护1连接，所述弹簧的另一端和所述分隔块33连接；所述第二弹性组件35包括多个弹簧，多个弹簧可以是指1个弹簧、2个弹簧、3个弹簧、4个弹簧等。每一个所述弹簧的一端和所述内支撑11连接，所述弹簧的另一端和所述分隔块33连接。其中，所述第一气室31的内部填充气体是惰性气体，所述第一气室31的初始气压范围是2至3个标准大气压；所述第二气室32的内部填充气体是惰性气体，所述第二气室32的初始气压范围是2至3个标准大气压，并且第一气室31的初始气压与第二气室32的初始气压相等。所述与M个所述限位槽2数量相同的自调节轴力控制机构包括：第一自调节轴力控制机构和第二自调节轴力控制机构，所述第一自调节轴力控制机构的第二气室32通过导气管36与所述第二自调节轴力控制机构的第二气室32相互连通。所述自调节轴力控制机构包括还包括：连接块37，所述连接块37分别与所述第二弹性组件35和所述内支撑11连接。其中，所述连接块37和所述分隔块33相互平行。所述自调节轴力控制机构还包括：第一榫卯件38和第二榫卯件39，所述连接块37的一端通过所述第一榫卯件38与所述内支撑11连接，所述连接块37的另一端通过所述第二榫卯件39与所述内支撑11连接。

请继续参见图1和图2，每一个自调节轴力控制机构中第一气室31嵌入上述限位槽2的内部，自调节轴力控制机构中第二气室32和内支撑11相互连接，第一气室31可以有具有可变形的材料制作而成，例如第一气室31是由具有弹性材料的橡胶气囊形成。由于基坑支护1和第一气室31相互接触，第一气室31在与基坑支护1的接触面处是可变形的高强材料，这样能够适应基坑支护1任意形式的变形，使得第一气室31会始终牢牢贴合基坑支护1的表面。分隔块33滑动的设置于限位槽2的内部，在第一气室31推动分隔块33朝着靠近第二气室32的方向移动过程中，填充在第一气室31的内部的惰性气体和填充在第二气室32的内部的惰性气体，以及安装在第一气室31内部的第一弹性组件34中多个弹簧，安装在第二气室32内部的第二弹性组件35中多个弹簧，能够有效减小内支撑11所受到的轴力，并且能够将基坑支护1任意形式的变形转化为内支撑11的均匀轴向变形，使得内支撑11只受均匀分布的轴向力。基坑支护1所受土压力一般不超过200kPa，填充在第一气室31的内部的惰性气体的初始气压(即初始状态的初始气压，初始状态是指基坑支护1未发生形变时，第一气室31所处的状态)可以设为2～3个标准大气压，填充在第二气室32的内部的惰性气体的初始气压也可以设为2～3个标准大气压，这样能够抵抗基坑变形，实现抑制内支撑11轴力的效果。

在初始状态时，第一气室31内部的气压和第二气室32内部的气压为相等，在基坑支护1产生任意形式变形时，第一气室31体积产生变化导致其气压变化，第一气室31和第二气室32所产生的气压差将会带动气室分隔块33运动，并且分隔块33带动拉伸第一弹性组件34中多个弹簧，分隔块33带动压缩第二弹性组件35中多个弹簧，继而在第一弹性组件34中多个弹簧和第二弹性组件35中多个弹簧的弹性势能作用，能够自动调节第一气室31内部的气压和第二气室32内部的气压重新达到平衡，实现避免内支撑11轴力过大的作用。在由于基坑支护1发生任意形式变形，致使一气室内部的气压和第二气室32内部的气压重新达到平衡的过程中，第二弹性组件35中多个弹簧和连接块37只会产生水平向形变，继而能够保证内支撑11仅受到轴向力，并且所受轴向力均布。

另外，在第二气室32上可以设置有气阀321，在单次基坑工程使用后，通过对气阀321进行充气或者抽气，来调节第一气室31内部的气压与第二气室32内部的气压重新达到气压平衡，以及第一弹性组件34中多个弹簧的复位和第二弹性组件35中多个弹簧的复位，使得自调节轴力控制机构能够重复循环利用。自调节轴力控制机构可以是2个，如第一自调节轴力控制机构和第二自调节轴力控制机构，在第一自调节轴力控制机构中第二气室32和第二自调节轴力控制机构中第二气室32之间连接有导气管36，能够使得不同的自调节轴力控制机构中第二气室32的气压都相等，继而使得各第二气室32的体积变化相同，各内支撑11轴力也相等，便于其装配式持续循环重复使用，以及提高工程设计施工的便捷性。内支撑11分别通过第一榫卯件38和第二榫卯件39与连接块37固定连接，在基坑支护1产生任意形式变形时，连接块37和内支撑11始终紧密的相互贴合，使得内支撑11所受轴向力均匀分布。在导气管36的外部还可以设置有保护套保护，保护套可以包裹导气管36，使得导气管36不受外界破坏。待一次基坑工程周期后，可通过拆卸、调节气压等方式，使得上述自调节轴力控制机构可以反复完好用于不同基坑工程。

在实际操作中，首先对工程场地进行工程勘察，根据设计要求确定基坑的尺寸与基坑支护1的类型。然后确定各内支撑11的位置，确定自调节轴力控制机构和导气管36的设计尺寸，确定自调节轴力控制机构中第一气室31和第二气室32内填充惰性气体(如氦气)的选用密度、第一弹性组件34和第二弹性组件35的选用刚度、分隔块33与连接块37的选用刚度等参数。其中，第一气室31与基坑支护1的接触侧采用可变形的高强塑料制作以适应基坑支护1任意形式的变形，并且始终保持紧贴基坑支护1。第二气室32的右侧固定于连接块37上。自调节轴力控制机构的其余侧壁和导气管36都可以采用不可变形的高强材料制作(由高强材料的外壁对第一气室31、第二气室32、分隔块33、第一弹性组件34、第二弹性组件35、连接块37、第一榫卯件38、第二榫卯件39和导气管36进行防护)。通过安装于连接块37的两侧的第一弹性组件34和第二弹性组件35，来分别连接基坑支护1和连接块37连接。导气管36连接各第二气室32，以使得各内支撑11所受轴向力都相同。再通过将整体预制已连接导气管36的自调节轴力控制机构中连接块37与内支撑11采用榫卯结构(即第一榫卯件38和第二榫卯件39)连接，自调节轴力控制机构中第一气室31、第二气室32、分隔块33与基坑支护1通过保护壳4进行螺栓42连接。这样当基坑支护1发生任意形式变形时，会迫使第一气室31内部的气压发生变化，分隔块33在位于左、右两侧第一弹性组件34和第二弹性组件35的作用下会进行水平运动，使得第二气室32的气压重新达到平衡，继而控制锚杆轴力不过大。第二气室32气压在重新达到平衡的过程中，第一弹性组件34和第二弹性组件35仅会产生水平变形，使得内支撑11在基坑支护1任意形式变形的情况下都只产生轴向变形，只受轴向力。导气管36连接各内支撑11自调节轴力控制机构中第二气室32，使得各内支撑11的形变量和所的受轴向力都相同。第一弹性组件34和第二弹性组件35、连接块37与分隔块33在第二气室32气压重新达到平衡的过程中会始终保持仅水平变形，继而使得内支撑11所受仅为均布轴向力。通过气阀321可以调节第二气室32内部的气压，使得第一弹性组件34和第二弹性组件35能够复位，以使得自调节轴力控制机构能够的重复利用。第一气室31的左侧采用可以采用可变形的高强材料制作而成，使得第一气室31的左侧紧紧贴合基坑支护1，以适应基坑支护1任意形式的变形。上述自调节轴力控制机构能够有效抑制基坑支护1变形从而控制内支撑11轴力，保障基坑开挖与支护的施工安全。通过填充的惰性高压气体与第一弹性组件34和第二弹性组件35共同减小内支撑11轴力，并且将基坑支护1的任意形式的变形转化为内支撑11的均匀轴向变形，使得内支撑11只受轴向力且均匀分布。通过导气管36连接各内支撑11与腰(冠)梁的自调节轴力控制机构，使得各内支撑11的变形与所受轴力均相同，有利于其装配式持续循环重复使用、基坑支护1设计便捷与施工安全保障。通过预设的气阀321还可以调节第二气室32的气压，继而使第一弹性组件34和第二弹性组件35能够复位，便于自调节轴力控制机构的循环使用。自调节轴力控制机构与基坑支护1、内支撑11均采用装配式连接，也便于拆卸维修与重复利用。

本发明提供一种用于基坑支护1内支撑11的连接装置，通过在基坑支护1上形成M个限位槽2，每一个自调节轴力控制机构安装于对应的一个限位槽2的内部，并且自调节轴力控制机构和对应的内支撑11连接。每一个自调节轴力控制机构中第一气室31嵌入限位槽2的内部，第二气室32和内支撑11连接，分隔块33分别与第一气室31和第二气室32连接，分隔块33滑动的设置于限位槽2的内部。第一弹性组件34分别与基坑支护1和分隔块33连接，第一弹性组件34位于第一气室31的内部。第二弹性组件35分别与内支撑11和分隔块33连接，第二弹性组件35位于第二气室32的内部。这样当基坑支护1发生任意形式变形时，则第一气室31的气压会发生变化，此时分隔块33在第一弹性组件34和第二弹性组件35的作用下会进行水平运动，使得第一气室31和第二气室32的气压重新达到平衡，实现控制内支撑11不受过大的轴力。在第一气室31和第二气室32的气压重新达到平衡的过程中，第一弹性组件34和第二弹性组件35仅会产生水平变形，来将基坑支护1任意形式的变形转化为内支撑11的均匀轴向变形，使得内支撑11在基坑支护1任意形式变形的情况下只受均匀分布的轴向力。继而实现将基坑支护1任意形式的变形转化为内支撑11的均匀轴向变形，使得内支撑11只受均匀分布的轴向力，能够有效抑制基坑支护1变形来控制内支撑11轴力，提高基坑开挖与支护施工的安全性。从而达到了将基坑支护1任意形式的变形转化为内支撑11的均匀轴向变形，使得内支撑11只受均匀分布的轴向力，提高基坑开挖与支护施工的安全性的技术效果。

为了对本发明提供的自调节轴力控制机构做详细说明，上述实施例一对一种用于基坑支护1内支撑11的连接装置做了详细说明，基于同一发明构思，本申请还提供了自调节轴力控制机构，详见实施例二。

实施例二

本发明实施例二提供自调节轴力控制机构，包括第一气室31、第二气室32、分隔块33、第一弹性组件34和第二弹性组件35，所述第一气室31嵌入限位槽2内；所述第二气室32和内支撑11连接；所述分隔块33分别与所述第一气室31和所述第二气室32连接，所述分隔块33滑动的设置于所述限位槽2内；所述第一弹性组件34分别与所述基坑支护1和所述分隔块33连接，所述第一弹性组件34位于所述第一气室31内；所述第二弹性组件35分别与所述内支撑11和所述分隔块33连接，所述第二弹性组件35位于所述第二气室32内。

本发明提供自调节轴力控制机构，通过在基坑支护1上形成M个限位槽2，每一个自调节轴力控制机构安装于对应的一个限位槽2的内部，并且自调节轴力控制机构和对应的内支撑11连接。每一个自调节轴力控制机构中第一气室31嵌入限位槽2的内部，第二气室32和内支撑11连接，分隔块33分别与第一气室31和第二气室32连接，分隔块33滑动的设置于限位槽2的内部。第一弹性组件34分别与基坑支护1和分隔块33连接，第一弹性组件34位于第一气室31的内部。第二弹性组件35分别与内支撑11和分隔块33连接，第二弹性组件35位于第二气室32的内部。这样当基坑支护1发生任意形式变形时，则第一气室31的气压会发生变化，此时分隔块33在第一弹性组件34和第二弹性组件35的作用下会进行水平运动，使得第一气室31和第二气室32的气压重新达到平衡，实现控制内支撑11不受过大的轴力。在第一气室31和第二气室32的气压重新达到平衡的过程中，第一弹性组件34和第二弹性组件35仅会产生水平变形，来将基坑支护1任意形式的变形转化为内支撑11的均匀轴向变形，使得内支撑11在基坑支护1任意形式变形的情况下只受均匀分布的轴向力。继而实现将基坑支护1任意形式的变形转化为内支撑11的均匀轴向变形，使得内支撑11只受均匀分布的轴向力，能够有效抑制基坑支护1变形来控制内支撑11轴力，提高基坑开挖与支护施工的安全性。从而达到了将基坑支护1任意形式的变形转化为内支撑11的均匀轴向变形，使得内支撑11只受均匀分布的轴向力，提高基坑开挖与支护施工的安全性的技术效果。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.用于基坑支护内支撑的连接装置，其特征在于，所述装置包括：

形成于所述基坑支护上的M个限位槽，所述M是正整数；

与M个所述限位槽数量相同的自调节轴力控制机构，每一个所述自调节轴力控制机构安装于对应的一个所述限位槽内，且所述自调节轴力控制机构和对应的所述内支撑连接；每一个所述自调节轴力控制机构包括：

第一气室，所述第一气室嵌入所述限位槽内；

第二气室，所述第二气室和所述内支撑连接；

分隔块，所述分隔块分别与所述第一气室和所述第二气室连接，所述分隔块滑动的设置于所述限位槽内；

第一弹性组件，所述第一弹性组件分别与所述基坑支护和所述分隔块连接，所述第一弹性组件位于所述第一气室内；

第二弹性组件，所述第二弹性组件分别与所述内支撑和所述分隔块连接，所述第二弹性组件位于所述第二气室内；

所述与M个所述限位槽数量相同的自调节轴力控制机构包括：

第一自调节轴力控制机构和第二自调节轴力控制机构，所述第一自调节轴力控制机构的第二气室通过导气管与所述第二自调节轴力控制机构的第二气室相通；

所述装置还包括：

与M个所述限位槽数量相同的保护壳，每一个所述保护壳安装于所述基坑支护上，每一个所述保护壳和所述基坑支护形成对应的一个所述限位槽，所述限位槽的开口端的直径小于所述分隔块的直径。

2.如权利要求1所述的用于基坑支护内支撑的连接装置，其特征在于：

所述保护壳包括壳体和螺栓，所述壳体通过所述螺栓与所述基坑支护连接，所述壳体的开口端直径小于所述第一气室的直径，且所述壳体的开口端直径小于所述分隔块的直径，所述壳体的开口端位于所述限位槽的开口端处。

3.如权利要求1所述的用于基坑支护内支撑的连接装置，其特征在于：

所述第一弹性组件包括多个弹簧，每一个所述弹簧的一端和所述基坑支护连接，所述弹簧的另一端和所述分隔块连接；

所述第二弹性组件包括多个弹簧，每一个所述弹簧的一端和所述内支撑连接，所述弹簧的另一端和所述分隔块连接。

4.如权利要求1所述的用于基坑支护内支撑的连接装置，其特征在于，所述第二气室包括：

气阀，所述气阀位于所述分隔块和所述内支撑之间。

5.如权利要求1所述的用于基坑支护内支撑的连接装置，其特征在于，所述自调节轴力控制机构还包括：

连接块，所述连接块分别与所述第二弹性组件和所述内支撑连接。

6.如权利要求5所述的用于基坑支护内支撑的连接装置，其特征在于，所述自调节轴力控制机构还包括：

第一榫卯件和第二榫卯件，所述连接块的一端通过所述第一榫卯件与所述内支撑连接，所述连接块的另一端通过所述第二榫卯件与所述内支撑连接。

7.如权利要求1所述的用于基坑支护内支撑的连接装置，其特征在于：

所述第一气室的内部填充气体是惰性气体，所述第一气室的初始气压范围是2至3个标准大气压；

所述第二气室的内部填充气体是惰性气体，所述第二气室的初始气压范围是2至3个标准大气压，且所述第一气室的初始气压与所述第二气室的初始气压相等。

8.一种如权利要求1-7任一项所述的用于基坑支护内支撑的连接装置的自调节轴力控制机构，其特征在于，包括：

第一气室，所述第一气室嵌入限位槽内；

第二气室，所述第二气室和内支撑连接；

分隔块，所述分隔块分别与所述第一气室和所述第二气室连接，所述分隔块滑动的设置于所述限位槽内；

第一弹性组件，所述第一弹性组件分别与基坑支护和所述分隔块连接，所述第一弹性组件位于所述第一气室内；

第二弹性组件，所述第二弹性组件分别与所述内支撑和所述分隔块连接，所述第二弹性组件位于所述第二气室内。

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