CN116427431A - 一种基坑支撑结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基坑支护技术领域，特别涉及一种基坑支撑结构，包括：侧壁护板和三角支撑架，所述侧壁护板具有第一面和第二面，所述第一面与基坑侧壁止抵，所述第一面底部设有水位监测器，多个所述三角支撑架沿着第一方向连续分布在所述侧壁护板的第二面上，所述三角支撑架包括第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和所述第二支撑板的其中一端分别与所述侧壁护板转动连接，所述第一支撑板和所述第二支撑板的另一端通过转轴互相转动连接，所述第一支撑板和所述第二支撑板上均设有伸缩臂。本发明的基坑支撑结构可以防止基坑侧壁的压力压弯基坑支撑结构，还可以减小基坑占用面积。

Description

一种基坑支撑结构

技术领域

本发明涉及基坑支护技术领域，特别涉及一种基坑支撑结构。

背景技术

基坑工程的施作与支护是保证建筑物安全稳定的关键环节，内支撑基坑常用的临时性支挡、加固、保护与地下水控制的措施，该方式可以有效的对基坑开挖中的侧壁进行加固，保护地下主体结构施工和基坑周边环境的安全。基坑支撑结构主要是在基坑临时支护用是指在土方开挖过程中，为了保证周边建筑物、道路及地下管线等的安全和稳定，利用各种支护形式对坑壁进行加固、支撑。

但是在对基坑支护的时候需要尽量减少基坑内部面积的占用，以保证有空间用来施工作业。在部分基坑作业时，基坑侧壁的地下水位有可能会高于基坑底面，容易造成基坑侧壁的坍塌。

中国专利CN217840022U公开了一种道路基坑侧壁施工用防护支撑模板，这种支撑模板通过支撑板支撑基坑侧壁，设置斜向分布的支撑筒用于增加支撑板的支撑能力。基坑侧壁会对支撑板施加压力，支撑板底部可以通过支撑筒分担压力，支撑板顶部的压力由支撑板自身的材料强度承担，当基坑含水量过高时，基坑侧壁的压力会增大并超过支撑板自身的材料强度，从而导致支撑板弯折，存在侧壁坍塌的风险。

发明内容

本发明旨在提出一种基坑支撑结构，旨在减小基坑内部面积占用的同时防止基坑侧壁压力压弯支撑板，导致基坑侧壁坍塌。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

一种基坑支撑结构，包括：侧壁护板和三角支撑架；

所述侧壁护板具有第一面和第二面，所述第一面与基坑侧壁止抵，所述第一面底部设有水位监测器；

多个所述三角支撑架沿着第一方向连续分布在所述侧壁护板的第二面上，所述三角支撑架包括第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和所述第二支撑板均沿着竖直方向分布在所述侧壁护板的第二面上，所述第一支撑板和所述第二支撑板的其中一端分别与所述侧壁护板转动连接，所述第一支撑板和所述第二支撑板的另一端通过转轴互相转动连接，使得所述第一支撑板、所述第二支撑板和所述侧壁护板之间形成三角结构，所述第一支撑板和所述第二支撑板上均包括有伸缩臂，所述伸缩臂用于改变所述第一支撑板或所述第二支撑板的长度，从而改变所述第一支撑板与所述第二支撑板之间的夹角。

本发明的有益效果：

根据本发明的基坑支撑结构，将侧壁护板固定在基坑侧壁处，侧壁护板的第一面与基坑侧壁止抵，初始状态下第一支撑板、第二支撑板与侧壁护板之间的夹角最小，此时基坑支撑结构占地面积最小，可以减少基坑占用空间。当水位监测器检测出基坑侧壁的水位达到设定高度时，通过转动第一支撑板和第二支撑板使得第一支撑板、第二支撑板与侧壁护板之间的夹角增大，伸缩臂相应的伸张从而增大第一支撑板和第二支撑板的长度尺寸，使得三角支撑架可以增强侧壁护板的抗弯曲能力，防止基坑侧壁因含水量增大，对侧壁护板的压力增大，导致压弯侧壁护板。

在一些实施例中，所述转轴与所述侧壁护板之间设有第一限位组件，所述第一限位组件包括第一杆和第二杆，所述第一杆的一端与所述侧壁护板连接，所述第一杆上设有第一孔，所述第二杆的一端与所述转轴连接，所述第二杆的另一端至少部分位于所述第一杆内，且与所述第一杆滑移配合，所述第二杆上设有沿第二杆延伸方向间隔分布的多个第二孔，通过螺栓穿过所述第一孔和所述第二孔实现所述第一杆与所述第二杆的固定，从而固定所述三角支撑架。

根据上述实施例，其有益效果在于：

第一限位组件的第一杆与第二杆分别与转轴和侧壁护板连接，通过固定第一杆和第二杆从而可以固定三角支撑架，防止三角支撑架在工作室以外转动。

在一些实施例中，所述侧壁护板第二面的顶端和底端中心处均设有第一驱动件，所述第一驱动件的一端与所述侧壁护板固定连接，其输出端与所述三角支撑架的转轴连接，多个所述三角支撑架的所述转轴通过沿第一方向分布的横撑杆连接，所述第一驱动件用于驱动所述转轴移动，所述横撑杆使得多个转轴同步移动。

在一些实施例中，所述横撑杆包括第一横撑杆和第二横撑杆，所述第一横撑杆与所述转轴固定连接，所述第二横撑杆与所述转轴滑移配合，所述第一横撑杆与所述第二横撑杆之间设有第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动所述第二横撑杆上下移动。

根据上述实施例，其有益效果在于：

第一驱动件可以驱动转轴移动，从而带动第一支撑板和第二支撑板转动，通过第一横撑杆可以实现多个三角支撑架上的转轴同步移动。

在一些实施例中，还设有斜撑杆，所述侧壁护板旁设有支撑底板，所述斜撑杆包括第一斜撑杆和第二斜撑杆，多个所述第一斜撑杆沿第一方向间隔分布，所述第一斜撑杆的一端与所述第一横撑杆转动连接，其另一端与所述支撑底板转动连接，所述第二斜撑杆沿第一方向间隔分布，所述第二斜撑杆的一端与所述第二横撑杆转动连接，其另一端与所述支撑底板转动连接。

根据上述实施例，其有益效果在于：

第一斜撑杆倾斜分布，其一端与支撑底板连接，另一端与第一横撑杆连接，第一横撑杆与三角支撑架固定连接，使得第一斜撑杆可以增强侧壁护板的承压能力。

在一些实施例中，所述第一横撑杆与所述第二横撑杆之间设有第二限位组件，所述第二限位组件的结构与所述第一限位组件结构相同，所述第二限位组件用于所述第一横撑杆和所述第二横撑杆之间的限位。

在一些实施例中，所述第二斜撑杆包括第三杆和第四杆，所述第三杆的一端与所述第二横撑杆转动连接，所述第四杆的一端与所述支撑底板转动连接，另一端至少部分伸入所述第三杆内，所述第四杆可相对所述第三杆沿所述第三杆延伸方向移动，所述第二横撑杆上下移动带动所述第四杆相对所述第三杆移动，从而改变所述第二斜撑杆的长度。

在一些实施例中，所述支撑底板上设有沿第一方向分布的限位槽，所述限位槽内滑移配合有限位块，所述限位块底部设有尖锥结构，所述尖锥结构用于插入土地中，从而增加所述支撑底板的抓地能力，所述限位块的顶端通过连杆与所述第三杆转动连接，所述第三杆的移动带动所述限位块在所述限位槽内上下移动。

根据上述实施例，其有益效果在于：

通过限位槽内的限位块底部的尖锥结构插入土地中，可以增大支撑底板的抓地能力，由于支撑底板通过第一斜撑杆与第一横撑杆连接，第一横撑杆与三角支撑架固定连接，从而可以增强基坑支撑结构整体的抓地能力，防止侧壁护板移动导致基坑侧壁坍塌。

在一些实施例中，所述侧壁护板第一面上设有定位杆，所述定位杆的一端与所述侧壁护板固定连接，另一端呈锥形结构，所述定位杆插入基坑侧壁中。

在一些实施例中，所述侧壁护板底部设有沿第一方向间隔分布的多个限位桩，所述限位桩底部呈锥形结构，所述限位桩插入土地中，用于固定所述侧壁护板。

附图说明

图1为本发明实施例的基坑支撑结构示意图；

图2为本发明实施例的基坑支撑结构另一示意图；

图3为本发明实施例的基坑支撑结构侧视图；

图4为本发明实施例的三角支撑架结构示意图；

图5为本发明实施例的第一限位组件结构示意图；

图6为本发明实施例的基坑支撑结构局部结构示意图；

图7为本发明实施例的第二斜撑杆结构示意图；

图8为本发明实施例的限位块连接示意图。

附图标记：

1、侧壁护板；2、三角支撑架；21、第一支撑板；22、第二支撑板；23、伸缩臂；24、转轴；3、第一限位组件；31、第一杆；32、第二杆；33、第二孔；4、第一横撑杆；5、第二横撑杆；6、第二限位组件；7、第一斜撑杆；8、第二斜撑杆；81、第三杆；82、第四杆；9、支撑底板；10、限位块；11、连杆；12、尖锥结构；13、定位杆；14、限位桩；15、水位监测器；16、第一驱动件；17、第二驱动件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步描述。

本发明实施例中的第一方向为左右方向。

本发明实施例的基坑支撑结构包括：侧壁护板1和三角支撑架2。

具体地，如图1-图3所示，侧壁护板1具有第一面和第二面，其第一面与基坑侧壁止抵，第一面的底部设有水位监测器15，当基坑侧壁的含水量高于设定的报警高度时，水位监测器15会发出警报。侧壁护板1的第一面上设有四个向前延伸的定位杆13，四个定位杆13呈矩形分布在侧壁护板1上，定位杆13的前端呈锥形结构，侧壁护板1与基坑侧壁止抵时，定位杆13可以插入基坑侧壁中，从而定位侧壁护板1，防止侧壁护板1左右移动。侧壁护板1底部还设有沿左右方向平均间隔分布的多个限位桩14，限位桩14的底部呈锥形结构，限位桩14可以插入土地中，防止侧壁护板1前后移动。

如图2、图4所示，多个三角支撑架2沿着左右方向连续分布在侧壁护板1的第二面上，三角支撑架2包括第一支撑板21和第二支撑板22，第一支撑板21和第二支撑板22均沿着上下方向分布，第一支撑板21的一端与侧壁护板1转动连接，第二支撑板22的一端与侧壁护板1转动连接，第一支撑板21的另一端与第二支撑板22的另一端通过转轴24转动连接，第一支撑板21、第二支撑板22和侧壁护板1之间形成三角结构。第一支撑板21和第二支撑板22上均包括有伸缩臂23，伸缩臂23可以沿着第一支撑板21或第二支撑板22的延伸方向伸缩，从而改变第一支撑板21或第二支撑板22的长度，进而改变第一支撑板21与第二支撑板22之间的夹角，即改变第一支撑板21与侧壁护板1之间的夹角以及改变第二支撑板22与侧壁护板1之间的夹角。

如图2、图5所示，转轴24与侧壁护板1之间设有第一限位组件3，第一限位组件3包括第一杆31和第二杆32，第一杆31内部中空，其一端与侧壁护板1连接，第二杆32的一端与转轴24固定连接第二杆32的另一端伸入第一杆31内，且与第一杆31滑移配合，第一杆31上设有第一孔，第二杆32上设有多个沿第二杆32延伸方向平均间隔分布的第二孔33，第二杆32可以相对第一杆31沿前后方向移动，通过将螺栓穿过第一孔和第二孔33，即可实现第一杆31与第二杆32的固定，进而可以固定转轴24的位置，从而固定三角支撑架2。

如图2所示，侧壁护板1中心位置的顶端与底端均设有第一驱动件16，第一驱动件16是液压缸，第一驱动件16的一端与侧壁护板1固定连接，第一驱动件16的推杆与其对应位置的三角支撑架2上的转轴24固定连接。三角支撑架2的后侧设有沿左右方向分布的横撑杆，每个三角支撑架2上的转轴24均与横撑杆固定连接，第一驱动件16可以驱动中心处的转轴24前后移动，进而带动横撑杆前后移动，横撑杆可以带动所有三角支撑架2上的转轴24同步前后移动。

通过第一驱动件16的驱动从而使三角支撑架2的转轴24相对侧壁护板1沿前后方向移动，当转轴24向前移动靠近侧壁护板1时，第一支撑板21和第二支撑板22上的伸缩臂23相应的收缩，使得第一支撑板21与侧壁护板1的夹角以及第二支撑板22与侧壁护板1之间的夹角减小，从而减小基坑支撑结构的占用面积。当转轴24向后移动远离侧壁护板1时，第一支撑板21与第二支撑板22上的伸缩臂23伸张，使得第一支撑板21与侧壁护板1的夹角以及第二支撑板22与侧壁护板1之间的夹角增大，实现加强筋的功能，从而增强侧壁护板1的抗弯曲能力。

如图2、图6所示，横撑杆包括第一横撑杆4和第二横撑杆5，第一横撑杆4与转轴24固定连接，第二横撑杆5设在第一横撑杆4下方，且与转轴24滑移配合，第一横撑杆4与第二横撑杆5之间设有第二驱动件17，第二驱动件17是液压缸，第二驱动件17可以驱动第二横撑杆5上下移动。第一横撑杆4与第二横撑杆5之间还设有多个沿左右方向平均间隔分布的第二限位组件6，第二限位组件6与第一限位组件3结构相同，第二限位组件6的一端与第一横撑杆4固定连接，另一端与第二横撑杆5固定连接，第二限位组件6用于在第二驱动件17驱动第二横撑杆5上下移动后固定第二横撑杆5。

如图6、图7所示，侧壁护板1后侧还设有支撑底板9，支撑底板9的底面与基坑底面止抵。支撑底板9与横撑杆之间连接有斜撑杆，斜撑杆包括第一斜撑杆7和第二斜撑杆8，多个第一斜撑杆7沿左右方向平均间隔分布，每个第一斜撑杆7的一端均与第一横撑杆4转动连接，另一端与支撑底板9转动连接。第一斜撑杆7分为上部和下部，上部与下部之间通过螺纹配合，通过转动螺纹即可调整第一斜撑杆7的长度。多个第二斜撑杆8沿左右方向平均间隔分布，第二斜撑杆8是伸缩杆，第二斜撑杆8包括第三杆81和第四杆82，第三杆81是空心杆，其顶端与第二横撑杆5转动连接，第四杆82的底端与支撑底板9转动连接，第四杆82的顶端伸入第三杆81内并与第三杆81滑移配合，第四杆82可以相对第三杆81移动，从而增大或减小第二斜撑杆8的长度尺寸。当第二驱动件17驱动第二横撑杆5上下移动时，第二斜撑杆8相对支撑底板9转动，从而改变第二斜撑杆8的倾斜角度，同时第四杆82相对第三杆81移动从而改变第二斜撑杆8的长度。当第二横撑杆5向下移动时，第二斜撑杆8长度缩小，当第二横撑杆5向上移动时，第二斜撑杆8长度增大。

在安装基坑支撑结构前先确定第一斜撑杆7的倾斜角度，然后再调整第一斜撑杆7的长度，然后将第一斜撑杆7的两端分别与支撑底板9与第一横撑杆4转动连接，在使用过程中第一斜撑杆7的倾斜角度与长度均保持不变，当第一横撑杆4前后移动时，第一斜撑杆7与第一横撑杆4同步前后移动，继而带动支撑底板9前后移动。

如图6、图8所示，支撑底板9上还设有限位槽，限位槽是通槽，限位槽内设有限位块10，限位块10的底端设有沿左右方向间隔分布的尖锥结构12，限位块10的顶端通过连杆11与第三杆81转动连接。第二驱动件17在驱动第二横撑杆5上下移动时第三杆81与第二横撑杆5同步上下移动并转动，由于限位块10通过连杆11与第三杆81转动连接，第三杆81在上下移动时会带动限位块10沿着限位槽上下移动，当限位块10移至最下端时其底部的尖锥结构12会插入土地中，从而增加支撑底板9的抓地能力。在基坑侧壁坍塌导致限位桩14无法限位侧壁护板1时，限位块10上的尖锥结构12可以插入土地中，从而增强侧壁护板1的抓地能力，防止侧壁护板1向后移动。当限位块10向上移动至尖锥结构12脱离底面时，支撑底板9可以与第一斜撑杆7同步前后移动。

根据本发明实施例的基坑支撑结构，将侧壁护板1固定在基坑侧壁处，侧壁护板1的第一面与基坑侧壁止抵，初始状态下三角支撑架2的转轴24移动至最前端，使得第一支撑板21、第二支撑板22与侧壁护板1之间的夹角最小，此时基坑支撑结构占地面积最小，减少基坑占用空间。当水位监测器15检测基坑侧壁的水位达到设定高度时，第一驱动件16驱动转轴24向后移动，使得第一支撑板21、第二支撑板22与侧壁护板1之间的夹角增大，三角支撑架2增强侧壁护板1的抗弯曲能力，防止基坑侧壁因含水量增大，对侧壁护板1的压力增大，导致压弯侧壁护板1。当基坑侧壁的含水量过大，基坑侧壁有坍塌风险时，第二驱动件17驱动第二横撑杆5向下移动，使得限位块10在限位槽内向下移动，限位块10底部的尖锥结构12插入地面，增强基坑支撑结构的抓地能力，防止侧壁护板1向后移动导致基坑侧壁彻底坍塌。

本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“顺时针”、“逆时针”、“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基坑支撑结构，其特征在于，包括：

侧壁护板，所述侧壁护板具有第一面和第二面，所述第一面与基坑侧壁止抵，所述第一面底部设有水位监测器；

三角支撑架，多个所述三角支撑架沿着第一方向连续分布在所述侧壁护板的第二面上，所述三角支撑架包括第一支撑板和第二支撑板，所述第一支撑板和所述第二支撑板均沿着竖直方向分布在所述侧壁护板的第二面上，所述第一支撑板和所述第二支撑板的其中一端分别与所述侧壁护板转动连接，所述第一支撑板和所述第二支撑板的另一端通过转轴互相转动连接，使得所述第一支撑板、所述第二支撑板和所述侧壁护板之间形成三角结构，所述第一支撑板和所述第二支撑板上均包括有伸缩臂，所述伸缩臂用于改变所述第一支撑板或所述第二支撑板的长度，从而改变所述第一支撑板与所述第二支撑板之间的夹角。

2.根据权利要求1所述的基坑支撑结构，其特征在于，所述转轴与所述侧壁护板之间设有第一限位组件，所述第一限位组件包括第一杆和第二杆，所述第一杆的一端与所述侧壁护板连接，所述第一杆上设有第一孔，所述第二杆的一端与所述转轴连接，所述第二杆的另一端至少部分位于所述第一杆内，且与所述第一杆滑移配合，所述第二杆上设有沿第二杆延伸方向间隔分布的多个第二孔，通过螺栓穿过所述第一孔和所述第二孔实现所述第一杆与所述第二杆的固定，从而固定所述三角支撑架。

3.根据权利要求2所述的基坑支撑结构，其特征在于，所述侧壁护板第二面的顶端和底端中心处均设有第一驱动件，所述第一驱动件的一端与所述侧壁护板固定连接，其输出端与所述三角支撑架的转轴连接，多个所述三角支撑架的所述转轴通过沿第一方向分布的横撑杆连接，所述第一驱动件用于驱动所述转轴移动，所述横撑杆使得多个转轴同步移动。

4.根据权利要求3所述的基坑支撑结构，其特征在于，所述横撑杆包括第一横撑杆和第二横撑杆，所述第一横撑杆与所述转轴固定连接，所述第二横撑杆与所述转轴滑移配合，所述第一横撑杆与所述第二横撑杆之间设有第二驱动件，所述第二驱动件用于驱动所述第二横撑杆上下移动。

5.根据权利要求4所述的基坑支撑结构，其特征在于，还设有斜撑杆，所述侧壁护板旁设有支撑底板，所述斜撑杆包括第一斜撑杆和第二斜撑杆，多个所述第一斜撑杆沿第一方向间隔分布，所述第一斜撑杆的一端与所述第一横撑杆转动连接，其另一端与所述支撑底板转动连接，所述第二斜撑杆沿第一方向间隔分布，所述第二斜撑杆的一端与所述第二横撑杆转动连接，其另一端与所述支撑底板转动连接。

6.根据权利要求5所述的基坑支撑结构，其特征在于，所述第一横撑杆与所述第二横撑杆之间设有第二限位组件，所述第二限位组件的结构与所述第一限位组件结构相同，所述第二限位组件用于所述第一横撑杆和所述第二横撑杆之间的限位。

7.根据权利要求5所述的基坑支撑结构，其特征在于，所述第二斜撑杆包括第三杆和第四杆，所述第三杆的一端与所述第二横撑杆转动连接，所述第四杆的一端与所述支撑底板转动连接，另一端至少部分伸入所述第三杆内，所述第四杆可相对所述第三杆沿所述第三杆延伸方向移动，所述第二横撑杆上下移动带动所述第四杆相对所述第三杆移动，从而改变所述第二斜撑杆的长度。

8.根据权利要求7所述的基坑支撑结构，其特征在于，所述支撑底板上设有沿第一方向分布的限位槽，所述限位槽内滑移配合有限位块，所述限位块底部设有尖锥结构，所述尖锥结构用于插入土地中，从而增加所述支撑底板的抓地能力，所述限位块的顶端通过连杆与所述第三杆转动连接，所述第三杆的移动带动所述限位块在所述限位槽内上下移动。

9.根据权利要求1所述的基坑支撑结构，其特征在于，所述侧壁护板第一面上设有定位杆，所述定位杆的一端与所述侧壁护板固定连接，另一端呈锥形结构，所述定位杆插入基坑侧壁中。

10.根据权利要求1所述的基坑支撑结构，其特征在于，所述侧壁护板底部设有沿第一方向间隔分布的多个限位桩，所述限位桩底部呈锥形结构，所述限位桩插入土地中，用于固定所述侧壁护板。

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