CN114059559A - 一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构及其工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构及其工艺，涉及基坑开挖支护技术领域，包括固定桩、框架组件和防护组件，所述固定桩内嵌固定于基坑边坡上，并且所述固定桩垂直于边坡面设置，所述框架组件包括横置型钢和纵置型钢，所述横置型钢上设有第一连接机构，所述纵置型钢上设有第二连接机构，多个所述横置型钢通过第一连接机构首尾相连，多个所述纵置型钢通过第二连接机构首尾相连，相邻两个横置型钢和纵置型钢的连接点在固定桩位置重合。本发明通过横置型钢、纵置型钢和固定桩配合连接，通过设置第一卡块、第二卡块和卡槽，可以快速地完成框架结构的安装，安全性更高，同时便于拆卸与维修。

Description

一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构及其工艺
技术领域
本发明涉及基坑开挖支护技术领域，尤其涉及一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构及其工艺。
背景技术
湿陷性黄土是指在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土，属于特殊土。有些杂填土也具有湿陷性。广泛分布于我国东北、西北、华中和华东部分地区的黄土多具湿陷性。
现有的支护结构通常是对边坡铺设铁丝网，后喷射混凝土形成具有一定强度的支护结构，或者通过钢材焊接形成围护，对边坡进行支撑，针对上述技术方案，发明人认为至少存在以下问题：不论是混凝土喷射还是钢结构焊接，支护结构一旦成型，不易拆除修改，不利于施工的进行。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中支护结构一旦成型，不易拆除修改，不利于施工的进行的问题，而提出的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构及其工艺。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构，包括固定桩、框架组件和防护组件，所述固定桩内嵌固定于基坑边坡上，并且所述固定桩垂直于边坡面设置，所述框架组件包括横置型钢和纵置型钢，所述横置型钢上设有第一连接机构，所述纵置型钢上设有第二连接机构，多个所述横置型钢通过第一连接机构首尾相连，多个所述纵置型钢通过第二连接机构首尾相连，相邻两个横置型钢和纵置型钢的连接点在固定桩位置重合，形成纵横交错的网状框架结构，所述防护组件位于网状框架结构的网孔内，对基坑边坡进行加强防护。
优选地，所述横置型钢和纵置型钢均为工字钢，所述工字钢包括两个平行钢板和连接平行钢板的连接钢板。
优选地，所述第一连接机构包括横置型钢的两平行钢板两端延伸出的第一卡块，所述第一卡块宽度为横置型钢宽度的一半，且所述第一卡块与一侧与横置型钢一侧平齐，位于同一根所述横置型钢两端的第一卡块为反向设置，使相邻的两个横置型钢首尾连接时，两个所述第一卡块拼接成完整的平行钢板。
优选地，所述第二连接机构包括纵置型钢的两平行钢板两端延伸出的第二卡块，所述第二卡块宽度为纵置型钢宽度的一半，且所述第二卡块与一侧与纵置型钢一侧平齐，位于同一根所述纵置型钢两端的第二卡块为反向设置，使相邻的两个纵置型钢首尾连接时，两个所述第二卡块拼接成完整的平行钢板。
优选地，所述横置型钢的内槽宽度等于纵置型钢的厚度，使得所述纵置型钢和横置型钢连接处在固定桩处汇合时，所述纵置型钢可以穿过横置型钢。
优选地，所述第一卡块和第二卡块上均开设有半圆形的卡槽，所述卡槽的半径与固定桩的半径相同，使所述卡槽与固定桩外周面卡合。
优选地，还包括锁定机构，所述锁定机构包括螺纹连接于固定桩上的螺纹柱，所述螺纹柱上转动设置有呈“U”型设置的卡板，所述卡板的端部与第一卡块边缘相抵。
优选地，所述防护组件包括两个相互平行的抵压杆，两个抵压杆相向的一侧均转动连接有多个一一对应设置的连杆，位于不同抵压杆上的连杆端部转动连接，两个所述抵压杆之间还通过调节机构连接。
优选地，所述调节机构包括固定设置于抵压杆上的螺纹杆，位于不同所述抵压杆上的螺纹杆螺纹连接有同一个连接套杆，且位于不同所述抵压杆上的螺纹杆螺纹方向相反。
一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构的施工工艺，包括以下步骤：
S1：固定桩施工，在下挖一定深度后，将固定桩通过打桩机固定在边坡上，使横向相邻的两个固定桩之间距离等于横置型钢的长度，纵向相邻的两个固定桩之间的距离等于纵置型钢的长度；
S2：纵置型钢安装，将纵置型钢连接在两个固定桩之间，并使卡槽卡在固定桩上，同时使相邻的两个纵置型钢端部相互拼接；
S3：横置型钢安装，将横置型钢穿过纵置型钢连接在两个固定桩之间，并使卡槽卡在固定桩上，同时使相邻的两个横置型钢端部相互拼接，随后将螺纹柱旋紧，使卡板与第一卡块卡合；
S4：防护组件安装，将防护组件放置于两个横置型钢之间，转动连接套杆，使两个抵压杆相互远离并抵接在横置型钢的两平行钢板之间的槽内。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明通过横置型钢、纵置型钢和固定桩配合连接，通过设置第一卡块、第二卡块和卡槽，可以快速地完成框架结构的安装，并且配合螺纹柱和卡板，提高了连接的稳定性，在支护结构的安装时，不必将基坑完全挖出成型，可以开挖的同时进行支护的施工，安全性更高，同时便于拆卸与维修，解决了现有技术中支护结构一旦成型，不易拆除修改，不利于施工的进行的问题。
附图说明
图1为本发明提出的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构的立体结构示意图；
图2为本发明提出的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构中框架组件的结构示意图；
图3为本发明提出的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构中防护组件的结构示意图；
图4为本发明提出的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构中横置型钢的结构示意图；
图5为本发明提出的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构纵置型钢的结构示意图；
图6为本发明提出的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构中螺纹柱和卡板连接关系的结构示意图。
图中：1、固定桩；2、框架组件；3、防护组件；4、横置型钢；5、纵置型钢；6、第一卡块；7、第二卡块；8、卡槽；9、螺纹柱；10、卡板；11、抵压杆；12、连杆；13、螺纹杆；14、连接套杆。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-2，一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构，包括固定桩1、框架组件2和防护组件3，固定桩1内嵌固定于基坑边坡上，并且固定桩1垂直于边坡面设置，有利于框架组件2和防护组件3的安装固定，框架组件2包括横置型钢4和纵置型钢5，通过横置型钢4和纵置型钢5相互交错连接，形成支护结构的框架，以加强边坡的强度，起到防护的作用。
横置型钢4和纵置型钢5均为工字钢，工字钢包括两个平行钢板和连接平行钢板的连接钢板，工字钢使用强度更高，可操作性强。
参照图1-2，横置型钢4的内槽宽度等于纵置型钢5的厚度，使得纵置型钢5和横置型钢4连接处在固定桩1处汇合时，在横置型钢4和纵置型钢5相互拼接时，纵置型钢5可以穿过横置型钢4，以提高横置型钢4与纵置型钢5连接的平整性，以及提高连接强度，并且在纵置型钢5插入横置型钢4内，横置型钢4则对纵置型钢5进行限位。
横置型钢4上设有第一连接机构，纵置型钢5上设有第二连接机构，多个横置型钢4通过第一连接机构首尾相连，多个纵置型钢5通过第二连接机构首尾相连，提高支护结构连接的灵活性，相邻两个横置型钢4和纵置型钢5的连接点在固定桩1位置重合，形成纵横交错的网状框架结构，通过固定桩1受力，为框架结构提供足够的支撑力，使支护结构更加稳定，防护组件3位于网状框架结构的网孔内，对基坑边坡进行加强防护，防护组件3能有效地防护边坡土壤滑落，提高防护强度。
横置型钢4和纵置型钢5通过拼接的方式连接，在保证支护强度的前提下，安装方式更加灵活，便于进行拆卸维修，可根据施工情况随时调整，同时，在部分支护结构损坏时，只需要更换对应位置即可，更加地节省物料。
参照图3，防护组件3包括两个相互平行的抵压杆11，两个抵压杆11相向的一侧均转动连接有多个一一对应设置的连杆12，位于不同抵压杆11上的连杆12端部转动连接，在两个抵压杆11之间的距离改变时，连杆12转动，配合抵压杆11进行距离调节，两个抵压杆11之间还通过调节机构连接，通过调节机构调节两个抵压杆11的间距，可使抵压杆11卡入横置型钢4的侧壁缝隙中，使得防护组件3便于安装更换。
参照图3，调节机构包括固定设置于抵压杆11上的螺纹杆13，位于不同抵压杆11上的螺纹杆13螺纹连接有同一个连接套杆14，且位于不同抵压杆11上的螺纹杆13螺纹方向相反，当转动连接套杆14时，使两个螺纹杆13的相互靠近或者远离，实现调节两个抵压杆11间距的作用。
参照图2和4，第一连接机构包括横置型钢4的两平行钢板两端延伸出的第一卡块6，第一卡块6宽度为横置型钢4宽度的一半，且第一卡块6与一侧与横置型钢4一侧平齐，当横置型钢4相互配合时形成完成的平面，位于同一根横置型钢4两端的第一卡块6为反向设置，有利于两个横置型钢4相互拼接，在相邻的两个横置型钢4首尾连接时，两个第一卡块6拼接成完整的平行钢板。
参照图2和5，第二连接机构包括纵置型钢5的两平行钢板两端延伸出的第二卡块7，第二卡块7宽度为纵置型钢5宽度的一半，且第二卡块7与一侧与纵置型钢5一侧平齐，当纵置型钢5，相互配合时形成完成的平面，位于同一根纵置型钢5两端的第二卡块7为反向设置，有利于两个纵置型钢5相互拼接，在相邻的两个纵置型钢5首尾连接时，两个第二卡块7拼接成完整的平行钢板。
参照图4-5，第一卡块6和第二卡块7上均开设有半圆形的卡槽8，卡槽8的半径与固定桩1的半径相同，使卡槽8与固定桩1外周面卡合，通过卡槽8与固定桩1卡合，使横置型钢4在横向受力时具有一定的支撑力，当纵置型钢5在纵向受力时，具有一定的支撑力，达到提高支护结构强度的效果。
参照图2和6，纵置型钢5在横向被横置型钢4限位，为了对横置型钢4的横向进行限位设置有锁定机构，锁定机构包括螺纹连接于固定桩1上的螺纹柱9，螺纹柱9上转动设置有呈“U”型设置的卡板10，卡板10的端部与第一卡块6边缘相抵，通过转动螺纹柱9，使螺纹柱9带动卡板10向横置型钢4靠近，并使卡板10对横置型钢4的连接处进行纵向限位，提高支护结构稳定性，同时便于安装拆卸。
一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构的施工工艺，包括以下步骤：
S1：固定桩1施工，在下挖一定深度后，将固定桩1通过打桩机固定在边坡上，使横向相邻的两个固定桩1之间距离等于横置型钢4的长度，纵向相邻的两个固定桩1之间的距离等于纵置型钢5的长度；
S2：纵置型钢5安装，将纵置型钢5连接在两个固定桩1之间，并使卡槽8卡在固定桩1上，同时使相邻的两个纵置型钢5端部相互拼接；
S3：横置型钢4安装，将横置型钢4穿过纵置型钢5连接在两个固定桩1之间，并使卡槽8卡在固定桩1上，同时使相邻的两个横置型钢4端部相互拼接，随后将螺纹柱9旋紧，使卡板10与第一卡块6卡合；
S4：防护组件3安装，将防护组件3放置于两个横置型钢4之间，转动连接套杆14，使两个抵压杆11相互远离并抵接在横置型钢4的两平行钢板之间的槽内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构，其特征在于，包括固定桩(1)、框架组件(2)和防护组件(3)，所述固定桩(1)内嵌固定于基坑边坡上，并且所述固定桩(1)垂直于边坡面设置，所述框架组件(2)包括横置型钢(4)和纵置型钢(5)，所述横置型钢(4)上设有第一连接机构，所述纵置型钢(5)上设有第二连接机构，多个所述横置型钢(4)通过第一连接机构首尾相连，多个所述纵置型钢(5)通过第二连接机构首尾相连，相邻两个横置型钢(4)和纵置型钢(5)的连接点在固定桩(1)位置重合，形成纵横交错的网状框架结构，所述防护组件(3)位于网状框架结构的网孔内，对基坑边坡进行加强防护。
2.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构，其特征在于，所述横置型钢(4)和纵置型钢(5)均为工字钢，所述工字钢包括两个平行钢板和连接平行钢板的连接钢板。
3.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构，其特征在于，所述第一连接机构包括横置型钢(4)的两平行钢板两端延伸出的第一卡块(6)，所述第一卡块(6)宽度为横置型钢(4)宽度的一半，且所述第一卡块(6)与一侧与横置型钢(4)一侧平齐，位于同一根所述横置型钢(4)两端的第一卡块(6)为反向设置，使相邻的两个横置型钢(4)首尾连接时，两个所述第一卡块(6)拼接成完整的平行钢板。
4.根据权利要求3所述的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构，其特征在于，所述第二连接机构包括纵置型钢(5)的两平行钢板两端延伸出的第二卡块(7)，所述第二卡块(7)宽度为纵置型钢(5)宽度的一半，且所述第二卡块(7)与一侧与纵置型钢(5)一侧平齐，位于同一根所述纵置型钢(5)两端的第二卡块(7)为反向设置，使相邻的两个纵置型钢(5)首尾连接时，两个所述第二卡块(7)拼接成完整的平行钢板。
5.根据权利要求2所述的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构，其特征在于，所述横置型钢(4)的内槽宽度等于纵置型钢(5)的厚度，使得所述纵置型钢(5)和横置型钢(4)连接处在固定桩(1)处汇合时，所述纵置型钢(5)可以穿过横置型钢(4)。
6.根据权利要求4所述的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构，其特征在于，所述第一卡块(6)和第二卡块(7)上均开设有半圆形的卡槽(8)，所述卡槽(8)的半径与固定桩(1)的半径相同，使所述卡槽(8)与固定桩(1)外周面卡合。
7.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构，其特征在于，还包括锁定机构，所述锁定机构包括螺纹连接于固定桩(1)上的螺纹柱(9)，所述螺纹柱(9)上转动设置有呈“U”型设置的卡板(10)，所述卡板(10)的端部与第一卡块(6)边缘相抵。
8.根据权利要求1所述的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构，其特征在于，所述防护组件(3)包括两个相互平行的抵压杆(11)，两个抵压杆(11)相向的一侧均转动连接有多个一一对应设置的连杆(12)，位于不同抵压杆(11)上的连杆(12)端部转动连接，两个所述抵压杆(11)之间还通过调节机构连接。
9.根据权利要求8所述的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构，其特征在于，所述调节机构包括固定设置于抵压杆(11)上的螺纹杆(13)，位于不同所述抵压杆(11)上的螺纹杆(13)螺纹连接有同一个连接套杆(14)，且位于不同所述抵压杆(11)上的螺纹杆(13)螺纹方向相反。
10.一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构的施工工艺，包括如权利要求1-9中任一项所述的一种湿陷性黄土区域基坑开挖支护结构，其特征在于，包括以下步骤：
S1：固定桩(1)施工，在下挖一定深度后，将固定桩(1)通过打桩机固定在边坡上，使横向相邻的两个固定桩(1)之间距离等于横置型钢(4)的长度，纵向相邻的两个固定桩(1)之间的距离等于纵置型钢(5)的长度；
S2：纵置型钢(5)安装，将纵置型钢(5)连接在两个固定桩(1)之间，并使卡槽(8)卡在固定桩(1)上，同时使相邻的两个纵置型钢(5)端部相互拼接；
S3：横置型钢(4)安装，将横置型钢(4)穿过纵置型钢(5)连接在两个固定桩(1)之间，并使卡槽(8)卡在固定桩(1)上，同时使相邻的两个横置型钢(4)端部相互拼接，随后将螺纹柱(9)旋紧，使卡板(10)与第一卡块(6)卡合；
S4：防护组件(3)安装，将防护组件(3)放置于两个横置型钢(4)之间，转动连接套杆(14)，使两个抵压杆(11)相互远离并抵接在横置型钢(4)的两平行钢板之间的槽内。
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