CN113789790B - 一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩，包括型钢围檩、箱型钢围檩，型钢围檩和箱型钢围檩放在围檩支座上，围檩支座固定在围护结构上，型钢围檩另一侧顶压有钢支撑同步将箱型钢围檩顶在围护结构一侧，箱型钢围檩竖钢板设有多个螺纹孔并通过螺纹孔连接有高强度螺旋压缩弹簧，高强度螺旋压缩弹簧顶在围护结构上，围护结构侧向突起变形时高强度螺旋压缩弹簧产生相应的压缩变形，振弦式钢筋计组合件由振弦式钢筋计、支撑圈和螺柱三组成。本发明与现有常规钢围檩相比，具有安装和拆除快速简单的优点；能够满足在有侵限的围护结构上快速架设要求，节省掉破除围护结构侵线的施工过程，缩短架设钢支撑所需要的时间。

Description

一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩

技术领域

本发明属于基坑支护技术领域，具体涉及一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩。

背景技术

随着城市的快速发展，城市的地下空间开发需求越来越高，深基坑的使用越来越频繁。尤其在城市地铁施工中，深基坑的规模往往更大。传统的基坑支护手段是采用不可变形的刚性围檩作为基坑支护结构，当基坑深度过大时，由于基坑外侧的土体产生被动土压力，围护结构会产生较大的向基坑内部的侧向变形，基坑横向的间距减小，减小了可施工区域。在围护结构(尤其是灌注桩)施工过程中，由于地层、设备、施工中机具的垂直度控制等因素的影响，造成基坑开挖后，围护结构扩孔，形成鼓包，入侵结构边线的情况，进一步限制了可施工区域，严重影响了后续施工进度。因此，开发一种可吸收围护结构侧向突起变形的钢围檩十分必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩，包括型钢围檩、箱型钢围檩、围檩支座、高强度螺旋压缩弹簧和振弦式钢筋计组合件，所述型钢围檩紧贴所述箱型钢围檩，所述箱型钢围檩由竖钢板以及自所述竖钢板四边向一侧垂直焊接的四个横钢板组成，所述箱型钢围檩竖钢板另一侧设有多个螺柱一，所述型钢围檩设有与所述螺柱一对应的螺孔并通过螺栓与所述箱型钢围檩固定连接，所述型钢围檩和所述箱型钢围檩放在所述围檩支座上，所述围檩支座固定在围护结构上，所述型钢围檩另一侧顶压有钢支撑同步将所述箱型钢围檩顶在所述围护结构一侧，所述箱型钢围檩竖钢板位于腔内的一侧设有多个螺纹孔并通过所述螺纹孔连接有所述高强度螺旋压缩弹簧，所述高强度螺旋压缩弹簧由弹簧螺旋有效部位、支撑板、应力分散底座和螺柱二组成，所述支撑板顶在所述围护结构上，所述支撑板受到所述围护结构侧向突起变形压力时所述弹簧螺旋有效部位产生相应的压缩变形，所述高强度螺旋压缩弹簧通过所述螺柱二与所述箱型钢围檩的螺纹孔螺纹连接为整体，所述应力分散底座顶在所述箱型钢围檩的竖钢板上，所述振弦式钢筋计组合件由振弦式钢筋计、支撑圈和螺柱三组成，所述振弦式钢筋计螺纹连接有所述螺柱三并通过所述螺柱三焊接在所述箱型钢围檩竖钢板四角，所述支撑圈顶在所述围护结构上。

优选的，所述高强度螺旋压缩弹簧可灵活布置，根据所述围护结构的侧向突起变形的侵线形状，将弹性系数不同、压缩性能不同的所述高强度螺旋压缩弹簧安装在相应的不同位置。

优选的，所述高强度螺旋压缩弹簧的压缩量一定，当压缩变形量达到限制后，所述弹簧螺旋有效部位会趋于刚性。

优选的，所述支撑板由三层组成：最内层为高强度钢材、中间层为韧性填充材料一、最外层为耐磨损材料一。

优选的，所述支撑圈由三层组成：最内层为高强度螺纹盖板、中间层为韧性填充材料二、最外层为耐磨损材料二。

优选的，所述箱型钢围檩的竖钢板与横钢板由高强度钢焊接而成，所述箱型钢围檩竖钢板与横钢板连接处通过加固件进行加固。

优选的，所述加固件由外护板和内护板组成，所述箱型钢围檩竖钢板与横钢板上预留有若干螺纹孔，所述外护板与所述内护板将竖钢板与横钢板夹在中间并通过螺纹孔安装螺栓紧固连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明与现有常规钢围檩相比，具有安装和拆除快速简单的优点；围檩可根据围护结构的侧向突起变形的侵线形状产生相应的压缩协调变形，既可以起到支撑围护作用，又可以与围护结构协调变形；能够满足在有侵限的围护结构上快速架设要求，节省掉破除围护结构侵线的施工过程，缩短架设钢支撑所需要的时间。

附图说明

图1为本发明的剖视结构示意图；

图2为本发明的箱型钢围檩、振弦式钢筋计组合件侧视结构示意图；

图3为本发明的高强度螺旋压缩弹簧外观结构示意图；

图4为本发明的型钢围檩剖视结构示意图；

图5为本发明的弹簧螺旋有效部位、支撑板剖视结构示意图；

图6为本发明的振弦式钢筋计、支撑圈剖视结构示意图。

图中：1、型钢围檩；2、箱型钢围檩；2-1、螺柱一；2-2、螺孔；3、围檩支座；4、高强度螺旋压缩弹簧；4-1、弹簧螺旋有效部位；4-2、支撑板；4-2-1、高强度钢材；4-2-2、韧性填充材料一；4-2-3、耐磨损材料一；4-3、应力分散底座；4-4、螺柱二；5、振弦式钢筋计组合件；5-1、振弦式钢筋计；5-2、支撑圈；5-2-1、高强度螺纹盖板；5-2-2、韧性填充材料二；5-2-3、耐磨损材料二；5-3、螺柱三；6、围护结构；7、钢支撑；8、加固件；8-1、外护板；8-2、内护板。

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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、图2和图3所示，本发明提供一种技术方案：一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩，包括型钢围檩1、箱型钢围檩2、围檩支座3、高强度螺旋压缩弹簧4和振弦式钢筋计组合件5，所述型钢围檩1紧贴所述箱型钢围檩2，所述箱型钢围檩2由竖钢板以及自所述竖钢板四边向一侧垂直焊接的四个横钢板组成，所述箱型钢围檩2竖钢板另一侧设有多个螺柱一2-1，所述型钢围檩1设有与所述螺柱一2-1对应的螺孔2-2并通过螺栓与所述箱型钢围檩2固定连接，所述型钢围檩1和所述箱型钢围檩2放在所述围檩支座3上，所述围檩支座3固定在围护结构6上，所述型钢围檩1另一侧顶压有钢支撑7同步将所述箱型钢围檩2顶在所述围护结构6一侧，所述箱型钢围檩2竖钢板位于腔内的一侧设有多个螺纹孔并通过所述螺纹孔连接有所述高强度螺旋压缩弹簧4，所述高强度螺旋压缩弹簧4由弹簧螺旋有效部位4-1、支撑板4-2、应力分散底座4-3和螺柱二4-4组成，所述支撑板4-2顶在所述围护结构6上，所述支撑板4-2受到所述围护结构6侧向突起变形压力时所述弹簧螺旋有效部位4-1产生相应的压缩变形，所述高强度螺旋压缩弹簧4通过所述螺柱二4-4与所述箱型钢围檩2的螺纹孔螺纹连接为整体，所述应力分散底座4-3顶在所述箱型钢围檩2的竖钢板上，所述振弦式钢筋计组合件5由振弦式钢筋计5-1、支撑圈5-2和螺柱三5-3组成，所述振弦式钢筋计5-1螺纹连接有所述螺柱三5-3并通过所述螺柱三5-3焊接在所述箱型钢围檩2竖钢板四角，所述支撑圈5-2顶在所述围护结构6上。

本实施方案中，通过与箱型钢围檩2底部的螺柱一2-1螺栓连接为整体，共同受力，通过高强度螺旋压缩弹簧4通过应力分散底座4-3下部的螺柱二4-4与箱型钢围檩2螺栓连接为整体，共同受力使得支撑板4-2将所受的力通过弹簧螺旋有效部位4-1传递到应力分散底座4-3上，同时高强度螺旋压缩弹簧4可根据围护结构6的侧向突起变形的侵线形状产生相应的压缩协调变形，围护结构6向基坑内突起的鼓包能够部分地嵌入到围檩内部，与围檩表面贴合，因此，围檩既可以起到支撑围护结构6作用，又可以与围护结构6协调变形。

如图1所示，所述高强度螺旋压缩弹簧4可灵活布置，根据所述围护结构6的侧向突起变形的侵线形状，将弹性系数不同、压缩性能不同的所述高强度螺旋压缩弹簧4安装在相应的不同位置。

本实施方案中，使靠近围护结构6的围檩表面与围护结构6能够更好地协调变形，紧密贴合。

如图3所示，所述高强度螺旋压缩弹簧4的压缩量一定，当压缩变形量达到限制后，所述弹簧螺旋有效部位4-1会趋于刚性。

本实施方案中，当高强度螺旋压缩弹簧4的压缩变形达到限制后，不再继续产生压缩变形，弹簧螺旋有效部位4-1会趋于刚性，保证围檩的整体强度。

如图5所示，所述支撑板4-2由三层组成：最内层为高强度钢材4-2-1、中间层为韧性填充材料一4-2-2、最外层为耐磨损材料一4-2-3。

本实施方案中，韧性填充材料一4-2-2能够根据支撑板4-2端头的变形而调整形状，将力传递到弹簧螺旋有效部位4-1上，并且能够有效保护内部钢材免受侵蚀；耐磨损材料一4-2-3强度高，耐磨损，使用周期长。

如图6所示，所述支撑圈5-2由三层组成：最内层为高强度螺纹盖板5-2-1、中间层为韧性填充材料二5-2-2、最外层为耐磨损材料二5-2-3。

本实施方案中，韧性填充材料二5-2-2能够根据支撑圈5-2端头的变形而调整形状，将力传递到振弦式钢筋计5-1上，并且能够有效保护内部钢材免受侵蚀；耐磨损材料二5-2-3强度高，耐磨损，使用周期长。

如图2所示，所述箱型钢围檩2的竖钢板与横钢板由高强度钢焊接而成，所述箱型钢围檩2竖钢板与横钢板连接处通过加固件8进行加固。

本实施方案中，使得通过加固件8对箱型钢围檩2竖钢板与横钢板进行加固。

如图2所示，所述加固件8由外护板8-1和内护板8-2组成，所述箱型钢围檩2竖钢板与横钢板上预留有若干螺纹孔，所述外护板8-1与所述内护板8-2将竖钢板与横钢板夹在中间并通过螺纹孔安装螺栓紧固连接。

本实施方案中，进一步增强箱型钢围檩2竖钢板与横钢板的稳定性。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

安装时：在围护结构6上安装围檩支座3，安装要求牢固可靠；将不同压缩性能的高强度螺旋压缩弹簧4根据围护结构6的侵线形状安装在箱型钢围檩2底部的相应位置；将箱型钢围檩2放置在围檩支座3上，保持箱型钢围檩2与围护结构6的表面紧贴；将型钢围檩1放置在围檩支座3上，使型钢围檩1的螺孔2-2与箱型钢围檩2的螺柱一2-1在同一直线上通过螺栓连接，将钢支撑7顶在型钢围檩1的端部，箱型钢围檩2、高强度螺旋压缩弹簧4和振弦式钢筋计5-1作为整体共同受力。拆除时：松下并拆除钢支撑7；取下型钢围檩1和箱型钢围檩2；拆除围檩支座3即可。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩，包括型钢围檩(1)、箱型钢围檩(2)、围檩支座(3)、高强度螺旋压缩弹簧(4)和振弦式钢筋计组合件(5)，其特征在于，所述型钢围檩(1)紧贴所述箱型钢围檩(2)，所述箱型钢围檩(2)由竖钢板以及自所述竖钢板四边向一侧垂直焊接的四个横钢板组成，所述箱型钢围檩(2)竖钢板另一侧设有多个螺柱一(2-1)，所述型钢围檩(1)设有与所述螺柱一(2-1)对应的螺孔(2-2)并通过螺栓与所述箱型钢围檩(2)固定连接，所述型钢围檩(1)和所述箱型钢围檩(2)放在所述围檩支座(3)上，所述围檩支座(3)固定在围护结构(6)上，所述型钢围檩(1)另一侧顶压有钢支撑(7)同步将所述箱型钢围檩(2)顶在所述围护结构(6)一侧，所述箱型钢围檩(2)竖钢板位于腔内的一侧设有多个螺纹孔并通过所述螺纹孔连接有所述高强度螺旋压缩弹簧(4)，所述高强度螺旋压缩弹簧(4)由弹簧螺旋有效部位(4-1)、支撑板(4-2)、应力分散底座(4-3)和螺柱二(4-4)组成，所述支撑板(4-2)顶在所述围护结构(6)上，所述支撑板(4-2)受到所述围护结构(6)侧向突起变形压力时所述弹簧螺旋有效部位(4-1)产生相应的压缩变形，所述高强度螺旋压缩弹簧(4)通过所述螺柱二(4-4)与所述箱型钢围檩(2)的螺纹孔螺纹连接为整体，所述应力分散底座(4-3)顶在所述箱型钢围檩(2)的竖钢板上，所述振弦式钢筋计组合件(5)由振弦式钢筋计(5-1)、支撑圈(5-2)和螺柱三(5-3)组成，所述振弦式钢筋计(5-1)螺纹连接有所述螺柱三(5-3)并通过所述螺柱三(5-3)焊接在所述箱型钢围檩(2)竖钢板四角，所述支撑圈(5-2)顶在所述围护结构(6)上。

2.根据权利要求1所述的一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩，其特征在于，所述高强度螺旋压缩弹簧(4)可灵活布置，根据所述围护结构(6)的侧向突起变形的侵线形状，将弹性系数不同、压缩性能不同的所述高强度螺旋压缩弹簧(4)安装在相应的不同位置。

3.根据权利要求1所述的一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩，其特征在于，所述高强度螺旋压缩弹簧(4)的压缩量一定，当压缩变形量达到限制后，所述弹簧螺旋有效部位(4-1)会趋于刚性。

4.根据权利要求1所述的一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩，其特征在于，所述支撑板(4-2)由三层组成：最内层为高强度钢材(4-2-1)、中间层为韧性填充材料一(4-2-2)、最外层为耐磨损材料一(4-2-3)。

5.根据权利要求1所述的一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩，其特征在于，所述支撑圈(5-2)由三层组成：最内层为高强度螺纹盖板(5-2-1)、中间层为韧性填充材料二(5-2-2)、最外层为耐磨损材料二(5-2-3)。

6.根据权利要求1所述的一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩，其特征在于，所述箱型钢围檩(2)的竖钢板与横钢板由高强度钢焊接而成，所述箱型钢围檩(2)竖钢板与横钢板连接处通过加固件(8)进行加固。

7.根据权利要求6所述的一种可抑制围护结构大变形的可协调变形式钢围檩，其特征在于，所述加固件(8)由外护板(8-1)和内护板(8-2)组成，所述箱型钢围檩(2)竖钢板与横钢板上预留有若干螺纹孔，所述外护板(8-1)与所述内护板(8-2)将竖钢板与横钢板夹在中间并通过螺纹孔安装螺栓紧固连接。

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