CN115217116B - 一种组合式型钢支撑护件及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种组合式型钢支撑护件及其使用方法，涉及基坑防护技术领域。该组合式型钢支撑护件，包括设置在基坑内侧壁的多组基护桩。本发明，通过油泵站向液压驱动器供压，由液压驱动器伸出轴动作撑开围檩梁与对撑梁，使得对撑梁形成设定的预应力，当调整完成后，由控制机房控制第一直线驱动器、第二直线驱动器的伸出轴均做伸出动作，带动第一楔子、第二楔子移动，使得斜坡贴上斜面，补偿增加预应力产生的间隙，并通过压力传感器检测是否贴合到位，通过第一楔子、第二楔子上斜坡夹角与定位板上两处斜面形成的夹角一致，使得定位板顶上第一楔子、第二楔子时，得以被定为在第一楔子、第二楔子斜坡夹角居中位置，不会发生偏斜现象。
Description
技术领域
本发明涉及基坑防护技术领域，具体为一种组合式型钢支撑护件及其使用方法。
背景技术
为了保证地下结构及基坑周边环境的安全，需要在基坑侧壁及周围采用支撑、加固等保护措施，目前的基坑支撑系统通常包括绕基坑边缘设置的基坑围护桩、位于基坑围护桩内侧的围凛梁及设置在围凛梁之间的基坑内支撑。基坑内支撑通常包括固定在围凛梁内侧的三角件及通过三角件对撑在围凛梁之间的型钢内支撑梁，其中型钢内支撑梁通过液压千斤顶施加预应力对撑在相对两侧的围檩梁之间，以此形成对基坑的支撑，保证基坑支撑系统的支撑强度。
现有的钢支撑护件一般只能在安装初期调整好预应力，后续基坑侧壁压力发生变化，需要调整预应力时需要再次安装上千斤顶进行施加预应力，施加完成后再通过人工塞入楔铁补偿间隙，非常繁琐，且现有的型钢内支撑梁与围凛梁之间定位不是很好，容易施加压力后发生偏斜。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种组合式型钢支撑护件及其使用方法，解决了现有的钢支撑护件一般只能在安装初期调整好预应力，后续基坑侧壁压力发生变化，需要调整预应力时需要再次安装上千斤顶进行施加预应力，施加完成后再通过人工塞入楔铁补偿间隙，非常繁琐，且现有的型钢内支撑梁与围凛梁之间定位不是很好，容易施加压力后发生偏斜的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种组合式型钢支撑护件，包括设置在基坑内侧壁的多组基护桩、设置在基护桩侧壁的托梁架、设置在多组托梁架上壁的围檩梁、油泵站以及设置有控制设备的控制机房，多组围檩梁首尾相连呈封闭结构，所述围檩梁相对一侧之间设置有可自动调整预应力的对撑装置，所述对撑装置包括；两组对撑梁，两组所述对撑梁呈前后分布均设置在围檩梁相对一侧之间，两组所述对撑梁起到主要支撑作用；多组加强架，多组所述加强架呈左右分布依次设置在两组所述对撑梁之间，多组所述加强架用于提高两组对撑梁结构强度；两组内顶板，两组所述内顶板分别固定连接在对撑梁两端，两组所述内顶板相背的一端分别通过两组撑板固定连接有两组外顶板；定位板，所述定位板固定连接在外顶板远离撑板的一端，所述定位板远离外顶板的一侧设置有呈相对的两斜坡面，两处所述斜坡面之间夹角为一百四十五度；预应力组件，所述预应力组件设置在内顶板与围檩梁之间，所述预应力组件用于增加对撑梁的预应力；间隙补偿组件，所述间隙补偿组件设置在围檩梁与定位板之间，所述间隙补偿组件用于补偿增加预应力后产生的间隙；压力检测组件，所述压力检测组件设置在定位板两处斜坡面外壁，所述压力检测组件用于确认间隙补偿组件是否补偿到位。
优选的，所述对撑梁由第一长撑条、第二长撑条以及多组短撑条组成，所述第二长撑条、第一长撑条按前后分布依次固定连接在两组内顶板之间，多组所述短撑条按左右分布依次固定连接在第一长撑条、第二长撑条之间。
优选的，所述加强架由两根直连杆、斜连杆组成，两根所述直连杆呈左右分布依次固定连接在两组对撑梁之间，两根所述斜连杆呈交叉状通过四组角连接件固定连接在两根直连杆与两组对撑梁交接处。
优选的，所述预应力组件包括两组液压驱动器，两组所述液压驱动器均固定连接在内顶板远离对撑梁的一侧，两组所述液压驱动器远离内顶板的一端外壁依次贯穿外顶板、定位板并与围檩梁侧壁抵接。
优选的，所述间隙补偿组件包括第一直线驱动器、第二直线驱动器，所述第一直线驱动器、第二直线驱动器分别通过第一支架、第二支架固定连接在围檩梁侧壁且分别位于定位板后侧与前侧，所述第一直线驱动器、第二直线驱动器伸出轴相对，所述第一直线驱动器、第二直线驱动器伸出轴端部分别固定连接有第一楔子、第二楔子，所述第一楔子、第二楔子之间相互滑动配合。
优选的，所述第一楔子、第二楔子朝向定位板的一侧均设置有斜坡，两处所述斜坡组成的夹角与两处斜面之间夹角一致。
优选的，所述压力检测组件包括多组压力传感器，多组所述压力传感器分别设置在定位板两处斜面外壁。
一种组合式型钢支撑护件的使用方法，所述使用方法包括如下步骤：
S1、安装完成后，通过控制设备控制油泵站，向液压驱动器供油，液压驱动器伸出轴顶住围檩梁，按照预先测量出的基坑侧壁压力的50%、80%、100%以及120%向围檩梁与对撑梁之间施加预应力，每次施加完成后停止五分钟，观察结构情况，使用中，通过多组加强架提升相邻两组对撑梁之间结构强度；
S2、施力完成后，通过控制设备控制第一直线驱动器、第二直线驱动器伸出轴伸出，带动第一楔子、第二楔子相互靠近，使得斜坡贴近斜面并将定位板支撑住；
S3、将液压驱动器伸出轴缩回进行卸力，通过压力传感器检测定位板与第一楔子、第二楔子之间压力以确认是否完全贴合；
S4、当发现基坑侧壁压力发生增大变化时，由控制机房根据设定程序驱动油泵站向液压驱动器供油，根据新测量出的基坑侧壁压力进行增加预应力，再控制第一直线驱动器、第二直线驱动器伸出轴伸出，带动第一楔子、第二楔子移动，补偿因增加了预应力后对撑梁与围檩梁之间产生的间隙。
（三）有益效果
本发明提供了一种组合式型钢支撑护件及其使用方法。具备以下有益效果：
1、相比现有技术，该组合式型钢支撑护件，当需要增加预应力时，通过控制机房控制油泵站向液压驱动器供压，由液压驱动器伸出轴动作，按照设定压力撑开围檩梁与对撑梁，使得对撑梁形成设定的预应力，当调整完成后，由控制机房控制第一直线驱动器、第二直线驱动器的伸出轴均做伸出动作，带动第一楔子、第二楔子移动，使得斜坡贴上斜面，补偿增加预应力产生的间隙，并通过压力传感器检测是否贴合到位，间隙补偿非常迅速，不需要人工塞楔子。
2、相比现有技术，该组合式型钢支撑护件，通过第一楔子、第二楔子上斜坡夹角与定位板上两处斜面形成的夹角一致，使得定位板顶上第一楔子、第二楔子时，得以被定位在第一楔子、第二楔子斜坡夹角居中位置，不会发生偏斜现象。
附图说明
图1为本发明整体结构俯面示意图；
图2为本发明图1中A处的局部放大图；
图3为本发明图1中B处的局部放大图；
图4为本发明预应力组件局部连接结构俯面剖视图；
图5为本发明第一楔子、第二楔子结构示意图；
图6为本发明定位板及压力传感器连接结构示意图。
其中，1、基护桩；2、托梁架；3、围檩梁；4、第一长撑条；5、短撑条；6、第二长撑条；7、内顶板；8、液压驱动器；9、直连杆；10、斜连杆；11、第一支架；12、第一直线驱动器；13、第二支架；14、第二直线驱动器；15、第一楔子；16、第二楔子；17、外顶板；18、定位板；19、角连接件；20、压力传感器；21、撑板。
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。
实施例：
如图1到图6所示，本发明实施例提供一种组合式型钢支撑护件，包括设置在基坑内侧壁的多组基护桩1、设置在基护桩1侧壁的托梁架2、设置在多组托梁架2上壁的围檩梁3、油泵站以及设置有控制设备的控制机房，多组围檩梁3首尾相连呈封闭结构，围檩梁3相对一侧之间设置有可自动调整预应力的对撑装置，对撑装置包括；两组对撑梁、多组加强架、两组内顶板7、定位板18、预应力组件、间隙补偿组件以及压力检测组件，两组对撑梁起到主要支撑作用，多组加强架用于提高两组对撑梁结构强度，预应力组件用于增加对撑梁的预应力，间隙补偿组件用于补偿增加预应力后产生的间隙，压力检测组件用于确认间隙补偿组件是否补偿到位；
两组对撑梁呈前后分布均设置在围檩梁3相对一侧之间，对撑梁由第一长撑条4、第二长撑条6以及多组短撑条5组成，第二长撑条6、第一长撑条4按前后分布依次固定连接在两组内顶板7之间，多组短撑条5按左右分布依次固定连接在第一长撑条4、第二长撑条6之间，通过多组短撑条5提高第一长撑条4、第二长撑条6结构强度。
多组加强架呈左右分布依次设置在两组对撑梁之间，加强架由两根直连杆9、斜连杆10组成，两根直连杆9呈左右分布依次固定连接在两组对撑梁之间，两根斜连杆10呈交叉状通过四组角连接件19固定连接在两根直连杆9与两组对撑梁交接处，通过多组加强架可提高两组相邻的对撑梁之间结构强度；
两组内顶板7分别固定连接在对撑梁两端，两组内顶板7相背的一端分别通过两组撑板21固定连接有两组外顶板17，定位板18固定连接在外顶板17远离撑板21的一端，定位板18远离外顶板17的一侧设置有呈相对的两斜坡面，两处斜坡面之间夹角为一百四十五度，通过定位板18两处斜面夹角与第一楔子15、第二楔子16斜坡组成的夹角角度一致，使得定位板18顶在第一楔子15、第二楔子16之间时不会发生位移；
预应力组件设置在内顶板7与围檩梁3之间，预应力组件包括两组液压驱动器8，两组液压驱动器8均固定连接在内顶板7远离对撑梁的一侧，两组液压驱动器8远离内顶板7的一端外壁依次贯穿外顶板17、定位板18并与围檩梁3侧壁抵接，液压驱动器8由油泵站提供高压液压油，驱动伸出轴伸出，撑开围檩梁3与对撑梁，为对撑梁施加预应力，施加预应力完成后液压驱动器8伸出轴缩回；
间隙补偿组件设置在围檩梁3与定位板18之间，间隙补偿组件包括第一直线驱动器12、第二直线驱动器14，第一直线驱动器12、第二直线驱动器14分别通过第一支架11、第二支架13固定连接在围檩梁3侧壁且分别位于定位板18后侧与前侧，第一直线驱动器12、第二直线驱动器14伸出轴相对，第一直线驱动器12、第二直线驱动器14伸出轴端部分别固定连接有第一楔子15、第二楔子16，第一楔子15、第二楔子16之间相互滑动配合，第一楔子15、第二楔子16朝向定位板18的一侧均设置有斜坡，两处斜坡组成的夹角与两处斜面之间夹角一致，当液压驱动器8施加预应力后，围檩梁3与对撑梁之间间隙会增大，由控制机房根据设定程序控制第一直线驱动器12、第二直线驱动器14伸出轴，带动第一楔子15、第二楔子16移动，使得斜坡与斜面贴合，补偿间隙；
压力检测组件设置在定位板18两处斜坡面外壁，压力检测组件包括多组压力传感器20，多组压力传感器20分别设置在定位板18两处斜面外壁，补偿间隙时，通过压力传感器20检测是否补偿到位。
一种组合式型钢支撑护件的使用方法，使用方法包括如下步骤：
S1、安装完成后，通过控制设备控制油泵站，向液压驱动器8供油，液压驱动器8伸出轴顶住围檩梁3，按照预先测量出的基坑侧壁压力的50%、80%、100%以及120%向围檩梁3与对撑梁之间施加预应力，每次施加完成后停止五分钟，观察结构情况，使用中，通过多组加强架提升相邻两组对撑梁之间结构强度；
S2、施力完成后，通过控制设备控制第一直线驱动器12、第二直线驱动器14伸出轴伸出，带动第一楔子15、第二楔子16相互靠近，使得斜坡贴近斜面并将定位板18支撑住；
S3、将液压驱动器8伸出轴缩回进行卸力，通过压力传感器20检测定位板18与第一楔子15、第二楔子16之间压力以确认是否完全贴合；
S4、当发现基坑侧壁压力发生增大变化时，由控制机房根据设定程序驱动油泵站向液压驱动器8供油，根据新测量出的基坑侧壁压力进行增加预应力，再控制第一直线驱动器12、第二直线驱动器14伸出轴伸出，带动第一楔子15、第二楔子16移动，补偿因增加了预应力后对撑梁与围檩梁3之间产生的间隙。
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 (5)
1.一种组合式型钢支撑护件，包括设置在基坑内侧壁的多组基护桩（1）、设置在基护桩（1）侧壁的托梁架（2）、设置在多组托梁架（2）上壁的围檩梁（3）、油泵站以及设置有控制设备的控制机房，多组围檩梁（3）首尾相连呈封闭结构，其特征在于：所述围檩梁（3）相对一侧之间设置有可自动调整预应力的对撑装置，所述对撑装置包括；
两组对撑梁，两组所述对撑梁呈前后分布均设置在围檩梁（3）相对一侧之间，两组所述对撑梁起到主要支撑作用；
多组加强架，多组所述加强架呈左右分布依次设置在两组所述对撑梁之间，多组所述加强架用于提高两组对撑梁结构强度；
两组内顶板（7），两组所述内顶板（7）分别固定连接在对撑梁两端，两组所述内顶板（7）相背的一端分别通过两组撑板（21）固定连接有两组外顶板（17）；
定位板（18），所述定位板（18）固定连接在外顶板（17）远离撑板（21）的一端，所述定位板（18）远离外顶板（17）的一侧设置有呈相对的两斜坡面，两处所述斜坡面之间夹角为一百四十五度；
预应力组件，所述预应力组件设置在内顶板（7）与围檩梁（3）之间，所述预应力组件用于增加对撑梁的预应力；
间隙补偿组件，所述间隙补偿组件设置在围檩梁（3）与定位板（18）之间，所述间隙补偿组件用于补偿增加预应力后产生的间隙；
压力检测组件，所述压力检测组件设置在定位板（18）两处斜坡面外壁，所述压力检测组件用于确认间隙补偿组件是否补偿到位；
所述预应力组件包括两组液压驱动器（8），两组所述液压驱动器（8）均固定连接在内顶板（7）远离对撑梁的一侧，两组所述液压驱动器（8）远离内顶板（7）的一端外壁依次贯穿外顶板（17）、定位板（18）并与围檩梁（3）侧壁抵接；
所述间隙补偿组件包括第一直线驱动器（12）、第二直线驱动器（14），所述第一直线驱动器（12）、第二直线驱动器（14）分别通过第一支架（11）、第二支架（13）固定连接在围檩梁（3）侧壁且分别位于定位板（18）后侧与前侧，所述第一直线驱动器（12）、第二直线驱动器（14）伸出轴相对，所述第一直线驱动器（12）、第二直线驱动器（14）伸出轴端部分别固定连接有第一楔子（15）、第二楔子（16），所述第一楔子（15）、第二楔子（16）之间相互滑动配合；
所述第一楔子（15）、第二楔子（16）朝向定位板（18）的一侧均设置有斜坡，两处所述斜坡组成的夹角与两处斜面之间夹角一致。
2.根据权利要求1所述的一种组合式型钢支撑护件，其特征在于：所述对撑梁由第一长撑条（4）、第二长撑条（6）以及多组短撑条（5）组成，所述第二长撑条（6）、第一长撑条（4）按前后分布依次固定连接在两组内顶板（7）之间，多组所述短撑条（5）按左右分布依次固定连接在第一长撑条（4）、第二长撑条（6）之间。
3.根据权利要求1所述的一种组合式型钢支撑护件，其特征在于：所述加强架由两根直连杆（9）、斜连杆（10）组成，两根所述直连杆（9）呈左右分布依次固定连接在两组对撑梁之间，两根所述斜连杆（10）呈交叉状通过四组角连接件（19）固定连接在两根直连杆（9）与两组对撑梁交接处。
4.根据权利要求1所述的一种组合式型钢支撑护件，其特征在于：所述压力检测组件包括多组压力传感器（20），多组所述压力传感器（20）分别设置在定位板（18）两处斜面外壁。
5.基于权利要求4所述的组合式型钢支撑护件的使用方法，其特征在于：所述使用方法包括如下步骤：
S1、安装完成后，通过控制设备控制油泵站，向液压驱动器（8）供油，液压驱动器（8）伸出轴顶住围檩梁（3），按照预先测量出的基坑侧壁压力的50%、80%、100%以及120%向围檩梁（3）与对撑梁之间施加预应力，每次施加完成后停止五分钟，观察结构情况，使用中，通过多组加强架提升相邻两组对撑梁之间结构强度；
S2、施力完成后，通过控制设备控制第一直线驱动器12、第二直线驱动器（14）伸出轴伸出，带动第一楔子（15）、第二楔子（16）相互靠近，使得斜坡贴近斜面并将定位板（18）支撑住；
S3、将液压驱动器（8）伸出轴缩回进行卸力，通过压力传感器（20）检测定位板（18）与第一楔子（15）、第二楔子（16）之间压力以确认是否完全贴合；
S4、当发现基坑侧壁压力发生增大变化时，由控制机房根据设定程序驱动油泵站向液压驱动器（8）供油，根据新测量出的基坑侧壁压力进行增加预应力，再控制第一直线驱动器12、第二直线驱动器（14）伸出轴伸出，带动第一楔子（15）、第二楔子（16）移动，补偿因增加了预应力后对撑梁与围檩梁（3）之间产生的间隙。
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