CN114673167B - 一种深基坑自适应钢支撑调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种深基坑自适应钢支撑调节系统，包括多个竖向依次连接的支撑结构，所述支撑结构包括围檩组件、桩体组件、钢支撑组件和检测组件；所述围檩组件包括四个挡板，四个挡板分别位于钢支撑组件的前侧、后侧、左侧和右侧；该深基坑自适应钢支撑调节系统，实现了钢结构支撑垂直方向及水平方向的多方位伸缩适应，重复利用率较高，节约了材料，而且，同一连接单元中的两个连接板通过螺杆、定位柱与定位孔的配合和锁紧板的夹持多种固定方式，提高了两个相互交错的支撑杆之间连接的可靠性，另外，通过挡板上的导管，还可以便于排出基坑中的积水，且通过上下相邻两个导管之间的配合，起到了挡板升降期间导向的效果。

Description

一种深基坑自适应钢支撑调节系统

技术领域

本发明涉及一种深基坑自适应钢支撑调节系统，属于基坑支撑技术领域。

背景技术

基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。开挖前应根据地质水文资料，结合现场附近建筑物情况，决定开挖方案，并作好防水排水工作。开挖不深者可用放边坡的办法，使土坡稳定，其坡度大小按有关施工工程规定确定。开挖较深及邻近有建筑物者，可用基坑壁支护方法，喷射混凝土护壁方法，大型基坑甚至采用地下连续墙和柱列式钻孔灌注桩连锁等方法，防护外侧土层坍入；在附近建筑无影响者，可用井点法降低地下水位，采用放坡明挖；在寒冷地区可采用天然冷气冻结法开挖等等。

现有技术中，针对深基坑的横向支撑采用的有混凝土及钢结构支撑系统，混凝土支撑系统在使用过程中需要支模浇筑，随着施工进度进行重复的支撑拆撑，拆除后无法二次利用，且施工完成后无法进行调节；此外，现有技术中针对钢结构支撑系统是用螺杆连接，相对混凝土结构施工较为简便且可重复利用，但施工中需要在基坑围檩结构中进行连接螺杆预埋焊接，施工完成后同样无法调节。

因此，需要有一种深基坑自适应钢支撑调节系统，实现自适应调节，节约材料，提高内支撑重复利用率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种深基坑自适应钢支撑调节系统。

本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种深基坑自适应钢支撑调节系统，包括多个竖向依次连接的支撑结构，所述支撑结构包括围檩组件、桩体组件、钢支撑组件和检测组件；

所述围檩组件包括四个挡板，四个挡板分别位于钢支撑组件的前侧、后侧、左侧和右侧；

所述桩体组件包括多个桩体单元，所述桩体单元与挡板一一对应，所述桩体单元包括多个第一液压缸，所述第一液压缸的活塞竖向设置，上下相邻两个挡板中，位于上方的挡板与第一液压缸的活塞固定连接，位于下方的挡板与第一液压缸的缸体固定连接；

所述钢支撑组件包括多个纵横交错布置的支撑杆，相互交错的两个支撑杆之间通过连接单元固定连接，所述支撑杆的两端均设置有第二液压缸，横向的支撑杆上的两个第二液压缸与其中两个相对的挡板一一对应，纵向的支撑杆上的两个第二液压缸与另外两个相对的挡板一一对应，所述第二液压缸的活塞与支撑杆固定连接，所述第二液压缸的缸体与挡板滑动连接，所述第二液压缸驱动支撑杆沿支撑杆长度方向移动；

所述连接单元包括两个连接板，两个连接板与相互交错的两个支撑杆一一对应，两个连接板栓接，两个连接板位于相互交错的两个支撑杆之间，所述连接板与支撑杆固定连接；

所述第一液压缸和第二液压缸均与检测组件连接。

作为优选，所述检测组件包括多个水平位移传感器，多个水平位移传感器与多个支撑杆一一对应，所述水平位移传感器设置在支撑杆上，所述第一液压缸和第二液压缸连接均与水平位移传感器连接。

作为优选，所述挡板上还设置有报警装置，所述报警装置与水平位移传感器连接。

作为优选，所述基坑内和连接板上均设置有模型信号传感器。

作为优选，所述连接板上设置有定位部件，所述定位部件包括两个定位柱和两个定位孔，两个定位柱和两个定位孔交错设置。

作为优选，所述连接板上还设置有两个锁紧部件，两个锁紧部件分别设置在连接板的两侧，所述锁紧部件包括固定块，所述固定块上活动穿设有移动杆，所述移动杆与连接板垂直，所述移动杆的一端固定设置有锁紧板，所述移动杆的另一端固定设置在限位盘，所述锁紧板位于连接板的远离支撑杆的一侧，所述锁紧板与连接板平行，所述限位盘与固定块抵靠。

作为优选，所述支撑杆和连接板之间固定设置有加强筋。

作为优选，各挡板上均竖向固定设置有两个导管，上下相邻两个挡板中，位于上方挡板上的导管的底端活动且密封插入位于下方挡板上的导管的顶端。

作为优选，位于最下方的导管上设置有防堵部件，所述防堵部件包括密封盘，所述密封盘密封且固定设置在导管的底端，所述密封盘的顶部竖向固定设置有导杆，所述导杆上滑动连接有升降盘，所述升降盘通过弹簧与导杆的顶端连接，所述升降盘和导杆均位于导管内，所述升降盘与导管的内壁之间设置有间隙，所述密封盘上设置有多个条形槽，多个条形槽以导管的轴线为中心周向均匀分布，所述导管的内部通过条形槽与导管的外部连通，所述升降盘上固定连接有多个推杆，所述推杆与条形槽一一对应且匹配，所述推杆位于密封盘的下方。

作为优选，该深基坑自适应钢支撑调节系统使用方法：通过检测组件检测基坑形变后，使第一液压缸驱动挡板升降，同时使第二液压缸驱动支撑杆移动，从而起到液压式上下左右移动的支撑，实现多方位自动伸缩适应，提高重复利用率。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明一种深基坑自适应钢支撑调节系统，实现了钢结构支撑垂直方向及水平方向的多方位伸缩适应，重复利用率较高，节约了材料，而且，同一连接单元中的两个连接板通过螺杆、定位柱与定位孔的配合和锁紧板的夹持多种固定方式，提高了两个相互交错的支撑杆之间连接的可靠性，另外，通过挡板上的导管，还可以便于排出基坑中的积水，且通过上下相邻两个导管之间的配合，起到了挡板升降期间导向的效果。

附图说明

图1为本发明一种深基坑自适应钢支撑调节系统的立体图；

图2为本发明一种深基坑自适应钢支撑调节系统的正视图；

图3为本发明一种深基坑自适应钢支撑调节系统的左视图；

图4为本发明一种深基坑自适应钢支撑调节系统的俯视图；

图5为本发明一种深基坑自适应钢支撑调节系统的安装结构示意图；

图6为支撑结构的结构示意图；

图7为连接单元的结构示意图；

图8为连接板的第一立体图；

图9为连接板的第二立体图；

图10为防堵部件的结构示意图。

其中：1.挡板，2.第一液压缸，3.支撑杆，4.第二液压缸，5.连接板，6.水平位移传感器，7.模型信号传感器，8.定位柱，9.定位孔，10.固定块，11.移动杆，12.锁紧板，13.限位盘，14.加强筋，15.基坑，16.导管，17.密封盘，18.导杆，19.升降盘，20.弹簧，21.条形槽，22.推杆。

具体实施方式

如图1-10所示，本实施例中的一种深基坑自适应钢支撑调节系统，包括多个竖向依次连接的支撑结构，所述支撑结构包括围檩组件、桩体组件、钢支撑组件和检测组件；

所述围檩组件包括四个挡板1，四个挡板1分别位于钢支撑组件的前侧、后侧、左侧和右侧；

所述桩体组件包括多个桩体单元，所述桩体单元与挡板1一一对应，所述桩体单元包括多个第一液压缸2，所述第一液压缸2的活塞竖向设置，上下相邻两个挡板1中，位于上方的挡板1与第一液压缸2的活塞固定连接，位于下方的挡板1与第一液压缸2的缸体固定连接；

所述钢支撑组件包括多个纵横交错布置的支撑杆3，相互交错的两个支撑杆3之间通过连接单元固定连接，所述支撑杆3的两端均设置有第二液压缸4，横向的支撑杆3上的两个第二液压缸4与其中两个相对的挡板1一一对应，纵向的支撑杆3上的两个第二液压缸4与另外两个相对的挡板1一一对应，所述第二液压缸4的活塞与支撑杆3固定连接，所述第二液压缸4的缸体与挡板1滑动连接，所述第二液压缸4驱动支撑杆3沿支撑杆3长度方向移动；

所述连接单元包括两个连接板5，两个连接板5与相互交错的两个支撑杆3一一对应，两个连接板5栓接，两个连接板5位于相互交错的两个支撑杆3之间，所述连接板5与支撑杆3固定连接；

所述第一液压缸2和第二液压缸4均与检测组件连接。

该系统使用期间，通过检测组件检测基坑15形变后，使第一液压缸2驱动挡板1升降，同时使第二液压缸4驱动支撑杆3移动，从而起到液压式上下左右移动的支撑，实现多方位自动伸缩适应，提高重复利用率。

作为优选，所述检测组件包括多个水平位移传感器6，多个水平位移传感器6与多个支撑杆3一一对应，所述水平位移传感器6设置在支撑杆3上，所述第一液压缸2和第二液压缸4连接均与水平位移传感器6连接。

基坑15产生形变时，通过水平位移传感器6检测形变距离，并使第一液压缸2和第二液压缸4根据位移距离驱动挡板1和支撑杆3移动，实现自适应。

作为优选，所述挡板1上还设置有报警装置，所述报警装置与水平位移传感器6连接。

基坑15产生形变并使支撑杆3发生位移时，水平位移传感器6检测到信号，此时，报警装置启动，这里，报警装置可以为蜂鸣器、报警灯或报警器等具有报警功能的电子设备。

作为优选，所述基坑15内和连接板5上均设置有模型信号传感器7。

通过模型信号传感器7在施工中收集信息，发送到模型工程库自动生成三维模型。

作为优选，所述连接板5上设置有定位部件，所述定位部件包括两个定位柱8和两个定位孔9，两个定位柱8和两个定位孔9交错设置。

两个相互交错的支撑杆3固定期间，使其中一个连接板5上的定位柱8插入另一个连接板5上的定位孔9，通过定位柱8与定位孔9之间的配合，实现定位，提高两个连接板5固定的可靠性。

作为优选，所述连接板5上还设置有两个锁紧部件，两个锁紧部件分别设置在连接板5的两侧，所述锁紧部件包括固定块10，所述固定块10上活动穿设有移动杆11，所述移动杆11与连接板5垂直，所述移动杆11的一端固定设置有锁紧板12，所述移动杆11的另一端固定设置在限位盘13，所述锁紧板12位于连接板5的远离支撑杆3的一侧，所述锁紧板12与连接板5平行，所述限位盘13与固定块10抵靠。

两个连接板5固定时，转动移动杆11，使锁紧板12位于移动杆11的远离连接板5的一侧，之后，两个连接板5贴合，然后，反向转动移动杆11，使其中一个连接板5上的锁紧板12与另一个连接板5的靠近支撑杆3的一侧贴合，如此，则通过两个连接板5上的多个锁紧板12实现夹持，进一步提高连接板5固定的可靠性。

作为优选，所述支撑杆3和连接板5之间固定设置有加强筋14。

作为优选，各挡板1上均竖向固定设置有两个导管16，上下相邻两个挡板1中，位于上方挡板1上的导管16的底端活动且密封插入位于下方挡板1上的导管16的顶端。

作为优选，位于最下方的导管16上设置有防堵部件，所述防堵部件包括密封盘17，所述密封盘17密封且固定设置在导管16的底端，所述密封盘17的顶部竖向固定设置有导杆18，所述导杆18上滑动连接有升降盘19，所述升降盘19通过弹簧20与导杆18的顶端连接，所述升降盘19和导杆18均位于导管16内，所述升降盘19与导管16的内壁之间设置有间隙，所述密封盘17上设置有多个条形槽21，多个条形槽21以导管16的轴线为中心周向均匀分布，所述导管16的内部通过条形槽21与导管16的外部连通，所述升降盘19上固定连接有多个推杆22，所述推杆22与条形槽21一一对应且匹配，所述推杆22位于密封盘17的下方。

当基坑内积水时，在最上方的导管16上安装水泵，且使最下方导管16的底端插入积水中，随后，水泵启动，基坑中的水则依次从最下方的导管16流至最上方的导管16后排出，起到了便于排出基坑中积水的功能，且排水期间，通过导管16内水流作用驱动升降盘19在导杆18上向上移动，并使弹簧20产生形变，升降盘19的移动带动推杆22穿过条形槽21并上升至导管16内，而积水中的杂质则截留在条形槽21处，防止杂质进入导管16而堵塞，排水完毕后，水泵关闭，通过弹簧20的弹性作用，使升降盘19带动推杆22下降实现复位并穿过条形槽21，通过推杆22将条形槽21处的杂质推离，实现了自动清洁条形槽21的功能，而且，通过上下相邻两个导管16之间的配合，则起到了挡板1升降期间导向的功能。

作为优选，该深基坑15自适应钢支撑调节系统使用方法：通过检测组件检测基坑15形变后，使第一液压缸2驱动挡板1升降，同时使第二液压缸4驱动支撑杆3移动，从而起到液压式上下左右移动的支撑，实现多方位自动伸缩适应，提高重复利用率。

除上述实施例外，本发明还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种深基坑自适应钢支撑调节系统，其特征在于：包括多个竖向依次连接的支撑结构，所述支撑结构包括围檩组件、桩体组件、钢支撑组件和检测组件；

所述围檩组件包括四个挡板（1），四个挡板（1）分别位于钢支撑组件的前侧、后侧、左侧和右侧；

所述桩体组件包括多个桩体单元，所述桩体单元与挡板（1）一一对应，所述桩体单元包括多个第一液压缸（2），所述第一液压缸（2）的活塞竖向设置，上下相邻两个挡板（1）中，位于上方的挡板（1）与第一液压缸（2）的活塞固定连接，位于下方的挡板（1）与第一液压缸（2）的缸体固定连接；

所述钢支撑组件包括多个纵横交错布置的支撑杆（3），相互交错的两个支撑杆（3）之间通过连接单元固定连接，所述支撑杆（3）的两端均设置有第二液压缸（4），横向的支撑杆（3）上的两个第二液压缸（4）与其中两个相对的挡板（1）一一对应，纵向的支撑杆（3）上的两个第二液压缸（4）与另外两个相对的挡板（1）一一对应，所述第二液压缸（4）的活塞与支撑杆（3）固定连接，所述第二液压缸（4）的缸体与挡板（1）滑动连接，所述第二液压缸（4）驱动支撑杆（3）沿支撑杆（3）长度方向移动；

所述连接单元包括两个连接板（5），两个连接板（5）与相互交错的两个支撑杆（3）一一对应，两个连接板（5）栓接，两个连接板（5）位于相互交错的两个支撑杆（3）之间，所述连接板（5）与支撑杆（3）固定连接；

所述第一液压缸（2）和第二液压缸（4）均与检测组件连接。

2.根据权利要求1所述的一种深基坑自适应钢支撑调节系统，其特征在于：所述检测组件包括多个水平位移传感器（6），多个水平位移传感器（6）与多个支撑杆（3）一一对应，所述水平位移传感器（6）设置在支撑杆（3）上，所述第一液压缸（2）和第二液压缸（4）连接均与水平位移传感器（6）连接。

3.根据权利要求2所述的一种深基坑自适应钢支撑调节系统，其特征在于：所述挡板（1）上还设置有报警装置，所述报警装置与水平位移传感器（6）连接。

4.根据权利要求1所述的一种深基坑自适应钢支撑调节系统，其特征在于：所述基坑（15）内和连接板（5）上均设置有模型信号传感器（7）。

5.根据权利要求1所述的一种深基坑自适应钢支撑调节系统，其特征在于：所述连接板（5）上设置有定位部件，所述定位部件包括两个定位柱（8）和两个定位孔（9），两个定位柱（8）和两个定位孔（9）交错设置。

6.根据权利要求1所述的一种深基坑自适应钢支撑调节系统，其特征在于：所述连接板（5）上还设置有两个锁紧部件，两个锁紧部件分别设置在连接板（5）的两侧，所述锁紧部件包括固定块（10），所述固定块（10）上活动穿设有移动杆（11），所述移动杆（11）与连接板（5）垂直，所述移动杆（11）的一端固定设置有锁紧板（12），所述移动杆（11）的另一端固定设置在限位盘（13），所述锁紧板（12）位于连接板（5）的远离支撑杆（3）的一侧，所述锁紧板（12）与连接板（5）平行，所述限位盘（13）与固定块（10）抵靠。

7.根据权利要求1所述的一种深基坑自适应钢支撑调节系统，其特征在于：所述支撑杆（3）和连接板（5）之间固定设置有加强筋（14）。

8.根据权利要求1所述的一种深基坑自适应钢支撑调节系统，其特征在于：各挡板（1）上均竖向固定设置有两个导管（16），上下相邻两个挡板（1）中，位于上方挡板（1）上的导管（16）的底端活动且密封插入位于下方挡板（1）上的导管（16）的顶端。

9.根据权利要求8所述的一种深基坑自适应钢支撑调节系统，其特征在于：位于最下方的导管（16）上设置有防堵部件，所述防堵部件包括密封盘（17），所述密封盘（17）密封且固定设置在导管（16）的底端，所述密封盘（17）的顶部竖向固定设置有导杆（18），所述导杆（18）上滑动连接有升降盘（19），所述升降盘（19）通过弹簧（20）与导杆（18）的顶端连接，所述升降盘（19）和导杆（18）均位于导管（16）内，所述升降盘（19）与导管（16）的内壁之间设置有间隙，所述密封盘（17）上设置有多个条形槽（21），多个条形槽（21）以导管（16）的轴线为中心周向均匀分布，所述导管（16）的内部通过条形槽（21）与导管（16）的外部连通，所述升降盘（19）上固定连接有多个推杆（22），所述推杆（22）与条形槽（21）一一对应且匹配，所述推杆（22）位于密封盘（17）的下方。