CN117466206A - 一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶，涉及基坑施工技术领域，它包括底板、承力架和可拆卸安装在底板、承力架之间的两个千斤顶和用于检测千斤顶行程的千斤顶位移传感器，承力架连接固定于两个千斤顶的活塞杆伸出端，承力架上安装有运动夹持机构，底板上安装有固定夹持机构，运动夹持机构和固定夹持机构同轴夹持刚性柱体，运动夹持机构和固定夹持机构的夹持传送路径旁安装有夹持位移传感器；承力架和底板开设有刚性柱体的穿装孔。本发明解决了现有钢支撑吊装设备吊装快速钢支撑存在占地大、成本高、安全风险大的问题。

Description

一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶

技术领域

本发明涉及基坑施工技术领域，尤其是一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶。

背景技术

在城市化进程的快速推进中，为了缓解地面空间的拥挤，向下建设地下停车场、地下行人通道、地下商业街、地下铁道等地下设施的需求日益增加。这些地下设施需要进行基坑开挖，并采用钢支撑进行支护，钢支撑在地下结构物施工中具有重要作用，能很好地解决施工时产生的各种问题。

然而，现有的钢支撑安装普遍采用汽吊进行吊装安装，当需要吊装的钢支撑是由多个钢支撑组合形成一个整体的快速钢支撑时，由于这种快速钢支撑体积庞大，重量更重，在使用汽吊进行吊装时，就需要增加多台汽吊设备。这种吊装快速钢支撑的吊装设备和方法存在以下缺点：1、吊装设备占用了大量的地面空间，影响其他施工工序的顺利进行；2、耗材量大，大大增加施工成本；3、汽吊需要专业人员操作，各台汽吊操作人员要保持同步操作较为困难，容易造成快速钢支撑在钢丝绳的吊装下产生晃动或/和扭摆，而无法平稳下方，并且经常会出现钢丝绳断裂等安全事故，这些都给施工带来了一定的风险和成本增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶，这种千斤顶可以解决现有钢支撑吊装设备吊装快速钢支撑存在占地大、成本高、安全风险大的问题。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶包括底板、承力架和可拆卸安装在所述底板、所述承力架之间的两个千斤顶和用于检测所述千斤顶行程的千斤顶位移传感器，所述承力架连接固定于两个所述千斤顶的活塞杆伸出端，所述承力架上安装有运动夹持机构，所述底板上安装有固定夹持机构，所述运动夹持机构和所述固定夹持机构同轴夹持刚性柱体，所述运动夹持机构和所述固定夹持机构的夹持传送路径旁安装有夹持位移传感器；所述承力架和所述底板开设有所述刚性柱体的穿装孔。

上述一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶的技术方案中，更具体的技术方案还可以是：所述运动夹持机构包括通过拉杆连接的压板和顶松板，所述压板和顶松板之间设置有穿装固定在所述拉杆上的穿心油缸，所述穿心油缸的中空活塞杆下端由支撑座支撑固定；所述中空活塞杆内设置有弹簧座、顶松套以及顶压在所述弹簧座和所述顶松套之间用于夹紧所述刚性柱体的锥形夹片组，所述顶松套的一端固定于所述顶松板上，另一端与所述锥形夹片组的小径端相顶；所述弹簧座内设有与所述压板相抵的弹簧，所述弹簧座通过所述弹簧压紧于所述锥形夹片组的大径端上；所述中空活塞杆内壁设有与所述锥形夹片组相匹配的夹紧锥面，所述顶松套与所述中空活塞杆滑动配合，所述顶松套的高度大于所述中空活塞杆的下端孔口到所述夹紧锥面小径端的距离。

进一步的，所述锥形夹片组与所述顶松套和所述弹簧座的接触面为锥面。

进一步的，所述固定夹持机构的结构与所述运动夹持机构相同。

进一步的，所述运动夹持机构和所述固定夹持机构位于所述承力架和所述底板之间。

进一步的，所述承力架设置有用于安装所述运动夹持机构的夹持安装架，所述夹持安装架包括夹持底板和支撑杆，所述夹持底板通过多根支撑杆连接于所述承力架下方。

进一步的，所述千斤顶安装有平衡阀。

进一步的，所述千斤顶的最大行程在500mm以上。

进一步的，所述千斤顶的缸体安装有传感器安装座，所述传感器安装座安装有所述千斤顶位移传感器，所述千斤顶位移传感器的探头在所述千斤顶完全复位时，与所述夹持底板相接触。

进一步的，所述底板上设有安装所述千斤顶的环形定位凸台，所述环形定位凸台上开设有螺栓孔。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：

1、采用双千斤顶式设计配合随千斤顶动作的运动夹持机构和另一个固定夹持机构夹持刚性柱体上下运动，以承载力高的刚性柱体为下放钢支撑的承力件，安装相应的位移传感器来检测刚性柱体的运动位移，实现对快速钢支撑的平稳、准确下放；其占用空间小、高度底、设备整体高度不影响挖土工序操作；可拆卸设计，操作快速，能提高生产效率，降低设备使用成本。

2、夹持机构的结构设计，能实现单向自锁，安全性高，结构简单、可靠，体积小，高度低，运用灵活。

3、两个夹持机构设置在双顶以及承力架和底板之间，可减少整体高度，在有高度限制情况下有效地增加了工作行程。

4、千斤顶安装平衡阀，平衡阀的过程保护功能，使钢支撑降落时更安全、平稳、可靠。

5、双主顶行程为长行程设计，减少了伸缩缸次数，达到缩短下放钢支撑时间，有效提高施工效率和缩短工期。

6、底板设计环形定位凸台，安装千斤顶时可快速精确定位，提高安装效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的俯视图。

图4是把千斤顶拆走后的状态图。

图5是夹持机构的内部结构示意图。

附图标号说明：1、钢管；2、承力架；3、吊耳；4、千斤顶；5、运动夹持机构；6、夹持位移传感器；7、支撑杆；8、夹持底板；9、千斤顶位移传感器；10、传感器安装座；11、固定夹持机构；12、平衡阀；13、环形定位凸台；14、底板；15、支撑座；16、压环；17、压钉；18、压板；19、拉杆；20、弹簧；21、弹簧座；22、锥形夹片组；23、中空活塞杆；24、穿心油缸；25、顶松套；26、顶松板。

具体实施方式

下面结合附图实施例对本发明作进一步详述：

图1至图4所示的一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶，采用刚性柱体作为承力载体下放重物，将其安装在基坑施工支架上，通过双夹持机构配合来升降与快速钢支撑连接的刚性柱体，实现快速钢支撑的下放或提起，它主要包括承力架2、千斤顶4、运动夹持机构5、固定夹持机构11、夹持位移传感器6和千斤顶位移传感器9，其中，两个竖立设置的千斤顶4的缸体底端通过螺栓与底板14固定连接，固定夹持机构11安装固定在底板14之上；承力架2位于底板14上方，承力架2和底板14开设有刚性柱体的穿装孔，两个千斤顶4可拆卸安装在底板14和承力架2之间，承力架2连接固定于两个千斤顶4的活塞杆伸出端；运动夹持机构5通过夹持安装架安装在承力架2上，当千斤顶4的活塞杆伸缩时，可经承力架2带动运动夹持机构5上下运动。运动夹持机构5和固定夹持机构11同轴夹持刚性柱体，本实施例的刚性柱体为钢管1，其它实施例可采用实心杆等刚性柱体。运动夹持机构5和固定夹持机构11位于两个千斤顶4以及承力架2和底板14之间，可减少整体高度，在有高度限制情况下有效地增加了工作行程。在运动夹持机构5和固定夹持机构11上于夹持传送路径旁分别安装有夹持位移传感器6，千斤顶4安装有千斤顶位移传感器9，夹持位移传感器6和千斤顶位移传感器9分别与PLC控制器连接来检测控制相应的位移尺寸。

如图4所示，底板14的上端面对称设置有两个环形定位凸台13，该两个环形定位凸台13用于快速定位安装两个千斤顶4，环形定位凸台13的台面上开设有多个螺栓孔，千斤顶4通过底端的法兰盘用穿过法兰盘的螺栓与螺栓孔螺纹连接固定。下放作业完成后，可将两个千斤顶4从底板14上拆下，即可连同承力架2以及运动夹持机构5一起拆走，用于别的基坑的快速钢支撑的下放作业，设备利用率高，降低了设备使用成本，并且还减小了占用空间，避免影响后续挖土工序，提高了生产效率。

为了能更便捷的调运千斤顶4，在两个千斤顶4的缸体上部均安装有吊耳3，安装千斤顶4时，使千斤顶4的吊耳3位于外侧，以便于吊装。双千斤顶的行程为长行程设计，千斤顶4的最大行程在500mm以上，可以减少了伸缩缸次数，达到缩短下放钢支撑时间，有效提高施工效率和缩短工期。千斤顶4缸体的下腔进油口安装有平衡阀12，平衡阀12的过程保护功能，使负载平稳可控下降，平衡阀还集成了液压锁功能，可防止任何形式的系统及管路失压，从而为负载提供安全有效的支撑，使快速钢支撑下放时更安全、平稳、可靠。由于运动夹持机构5是跟随千斤顶4的活塞杆动作的，为了便于安装检测千斤顶4活塞杆的伸缩位移的千斤顶传感器9，在运动夹持机构5的下方设置有连接两个千斤顶4缸体的传感器安装座10，把千斤顶传感器9安装于传感器安装座10的中部，使千斤顶传感器9的探头竖直向上，千斤顶位移传感器9的探头在千斤顶4完全复位时，与运动夹持机构5的夹持安装座底部的夹持底板8相接触。

安装运动夹持机构5的夹持安装架包括夹持底板8和支撑杆7，夹持底板8通过多根支撑杆7连接于承力架2下方，夹持底板8亦有穿装钢管1的穿装孔。如图5所示，运动夹持机构5包括压钉17、压板18、拉杆19、弹簧20、弹簧座21、锥形夹片组22、穿心油缸24、顶松套25、顶松板26、支撑座15和压环16，其中，穿心油缸24包括缸体、缸盖和中空活塞杆23，缸盖封装在缸体的端口处，缸盖和缸体的中央设有穿装中空活塞杆23的通孔，中空活塞杆23的两端分别从通孔的两端穿出，缸体内设置有环形腔，中空活塞杆23在环形腔内设有将环形腔分隔成两个腔室的活塞，缸体上安装有分别连通两个腔室的进油接口和出油接口。穿心油缸24设置于压板18和顶松板26之间，压板18和顶松板26之间通过多根拉杆19连接，穿心油缸24的缸体和缸盖穿装固定在这些均布的拉杆19上。中空活塞杆24内设置有弹簧座21、顶松套25以及顶压在弹簧座21和顶松套25之间用于夹紧钢管1的锥形夹片组22，锥形夹片组22采用多瓣式锥形夹片，锥形性夹片组22的下径端位于其大径端下方，其小径端与顶松套25相顶，顶松套25的另一端与顶松板26固定连接；锥形夹片组22的大径端上设置有弹簧座21，弹簧座21内设有与压板18相抵的弹簧20，弹簧座21通过弹簧20压紧于锥形夹片组22的大径端上。锥形夹片组22与顶松套25和弹簧座21的接触面为锥面，如此，能更好地保证弹簧座21、锥形夹片组22和顶松套25保持同轴。中空活塞杆23的通孔由上至下依次设置有大圆柱孔段、锥孔段和小圆柱孔段，大圆柱孔段与弹簧座21的周壁间隙配合，锥孔段的内壁为与锥形夹片组22相匹配的夹紧锥面，小圆柱孔段与顶松套25滑动配合，顶松套25的高度大于中空活塞杆23的下端孔口到夹紧锥面小径端的距离，以确保顶松套25相对中空活塞杆23运动时，能将锥形夹片组22顶出锁紧位。中空活塞杆23由支撑座15支撑固定，支撑座15下端设有径向外的凸缘，凸缘由压环16压装在夹持安装架的夹持底板8上，压环16用螺栓与夹持底板8锁紧固定后，就可以固定中空活塞杆23。为了避免支撑座15与夹持底板8产生干涉，支撑座15设置有避让结构。运动夹持机构的工作原理是：中空活塞杆23固定不动，控制油液分别通过缸体的进油接口和出油接口分别进入穿心油缸24被中空活塞杆23隔离的两个腔室内，使穿心油缸24的缸体和缸盖相对中空活塞杆23上下运动，缸体通过拉杆19带动压板18、顶松板26和顶松套25进行同步升降。当穿心油缸24的缸体下降时，带动顶松套25下降，锥形夹片组22随着顶松套25下降，直至锥形夹片组22的外周与中空活塞杆23的锥孔段的夹紧锥面贴合，并在弹簧20的弹力作用下，实现并保持对穿过运动夹持机构5的钢管1的夹紧，形成自锁。当穿心油缸24的缸体上升时，带动顶升套25上升，锥形夹片组22在顶松套25的顶升作用下，脱离中空活塞杆23的夹紧锥面的约束，锥形夹片组22松脱，从而松开对钢管1的夹持，使钢管1可上下运动。

固定夹持机构11的结构与运动夹持机构5相同，固定夹持机构11的中空活塞杆通过相应的支撑座15和压坏16固定在底板14上。为了得到精确的位移控制，在运动夹持机构5和固定夹持机构11的支撑座15上分别安装有夹持位移传感器6，夹持位移传感器6的探头在穿心油缸24的缸体下降至最低位时与缸体相接触。

使用时，由四个本发明下放装置和两台泵站以及PLC控制器组成快速钢支撑的下放系统，根据要下放的快速钢支撑的尺寸，在基坑对应于快速钢支撑长度方向的两端分别设置两个基坑施工支架，各支架上分别安装两个本发明下放装置，选用与需要下放的深度相匹配的钢管1，将钢管1穿过承力架2、运动夹持机构5、夹持安装架、固定夹持机构11和底板14，使运动夹持机构5和固定夹持机构11均夹紧钢管，然后把固定在快速钢支撑上的连接耳与钢管1通过夹耳、销轴和销轴定位板，将被各下放装置夹持的钢管1与快速钢支撑的相应连接位均连接好后，调整快速钢支撑至平衡状态，即可开始下放作业。下放作业时，四个下放装置同步动作，固定夹持机构11夹紧钢管1，运动夹持机构5松开钢管1，千斤顶4空载伸缸，到设定位置后，运动夹持机构5夹紧钢管1，同时，固定夹持机构11松开钢管，千斤顶4负载下降，通过PLC控制器控制运动夹持机构5和固定夹持机构11对承重钢管1的夹紧、松开，配合千斤顶4活塞杆上下往返的动作，实现快速钢支撑的平稳可控下降。

Claims (10)

1.一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶，其特征在于：包括底板、承力架和可拆卸安装在所述底板、所述承力架之间的两个千斤顶和用于检测所述千斤顶行程的千斤顶位移传感器，所述承力架连接固定于两个所述千斤顶的活塞杆伸出端，所述承力架上安装有运动夹持机构，所述底板上安装有固定夹持机构，所述运动夹持机构和所述固定夹持机构同轴夹持刚性柱体，所述运动夹持机构和所述固定夹持机构的夹持传送路径旁安装有夹持位移传感器；所述承力架和所述底板开设有所述刚性柱体的穿装孔。

2.根据权利要求1所述的一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶，其特征在于：所述运动夹持机构包括通过拉杆连接的压板和顶松板，所述压板和顶松板之间设置有穿装固定在所述拉杆上的穿心油缸，所述穿心油缸的中空活塞杆下端由支撑座支撑固定；所述中空活塞杆内设置有弹簧座、顶松套以及顶压在所述弹簧座和所述顶松套之间用于夹紧所述刚性柱体的锥形夹片组，所述顶松套的一端固定于所述顶松板上，另一端与所述锥形夹片组的小径端相顶；所述弹簧座内设有与所述压板相抵的弹簧，所述弹簧座通过所述弹簧压紧于所述锥形夹片组的大径端上；所述中空活塞杆内壁设有与所述锥形夹片组相匹配的夹紧锥面，所述顶松套与所述中空活塞杆滑动配合，所述顶松套的高度大于所述中空活塞杆的下端孔口到所述夹紧锥面小径端的距离。

3.根据权利要求2所述的一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶，其特征在于：所述锥形夹片组与所述顶松套和所述弹簧座的接触面为锥面。

4.根据权利要求3所述的一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶，其特征在于：所述固定夹持机构的结构与所述运动夹持机构相同。

5.根据权利要求1至4所述的一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶，其特征在于：所述运动夹持机构和所述固定夹持机构位于所述承力架和所述底板之间。

6.根据权利要求5所述的一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶，其特征在于：所述承力架设置有用于安装所述运动夹持机构的夹持安装架，所述夹持安装架包括夹持底板和支撑杆，所述夹持底板通过多根支撑杆连接于所述承力架下方。

7.根据权利要求6所述的一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶，其特征在于：所述千斤顶安装有平衡阀。

8.根据权利要求7所述的一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶，其特征在于：所述千斤顶的最大行程在500mm以上。

9.根据权利要求8所述的一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶，其特征在于：所述千斤顶的缸体安装有传感器安装座，所述传感器安装座安装有所述千斤顶位移传感器，所述千斤顶位移传感器的探头在所述千斤顶完全复位时，与所述夹持底板相接触。

10.根据权利要求9所述的一种用于下放快速钢支撑可拆卸长行程千斤顶，其特征在于：所述底板上设有安装所述千斤顶的环形定位凸台，所述环形定位凸台上开设有螺栓孔。