CN118531812A - 一种分段基坑支护桩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及应用于支护桩领域的一种分段基坑支护桩，包括桩体和锚杆一，还包括上固定块、下固定块、偏移检测组件、偏移校对组件和智能检测器，偏移检测组件通过安装座与锚杆一相固定，偏移检测组件的两端被安装于连接架上，连接架的另一端与中连杆相固定，偏移检测组件的内腔安装有偏移距离传感器组件，偏移校对组件的内腔安装有校准距离传感器组件，智能检测器上安装有偏移检测模块、偏移校准模块和警报模块，采用上述结构，使得桩体在施工过程中的偏移量检测更加的智能化、自动化，能够实时了解在施工过程中桩体的位置是否处于安全设定范围内，并对危险状态进行及时有效的提醒，提高工程施工安全性。

Description

一种分段基坑支护桩

技术领域

本发明涉及支护桩技术领域，特别是涉及一种分段基坑支护桩。

背景技术

基坑支护是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施，深基坑工程比比皆是，排桩支护是一种基坑支护形式，具有支护刚度大、占用空间小、施工工艺成熟等优点，并且结合锚杆、土钉、内支撑、旋喷桩、搅拌桩等，使得排桩支护应用范围更加广泛。

现有技术中，在基坑排桩支护桩使用时，为了增加基坑排桩支护桩的稳定性，会采用锚索结构进行加固，将基坑支护桩锚固在侧面墙壁上，随着支护桩长时间使用，支护桩排靠近侧面墙壁的一侧会受到持续的挤压，存在偏移的情况，因此安装的支护桩排存在一定的使用期限，而在使用期限中因施工环境和天气变化，支护桩排也会发生细小的偏移，这种偏移不易被现场人员观测到，随着偏移量逐渐增加，如果没有及时发现会存在安全隐患，对施工人员造成伤害。

发明内容

针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是在使用期限中因施工环境和天气变化，支护桩排也会发生细小的偏移，这种偏移不易被现场人员观测到，随着偏移量逐渐增加，如果没有及时发现会存在安全隐患，对施工人员造成伤害。

为解决上述问题，本发明提供了一种分段基坑支护桩，包括桩体和锚杆一，锚杆一安装在成排设置的桩体的间隔处，并固定在桩体的侧面墙体上，还包括：

安装在每个桩体外侧的上固定块和下固定块，上固定块和下固定块通过中连杆串联，上固定块和下固定块的侧面均通过钢索与对应的锚杆一相连接；

偏移检测组件，偏移检测组件通过安装座与锚杆一相固定，偏移检测组件的两端被安装于连接架上，连接架的另一端与中连杆相固定，偏移检测组件的内腔安装有偏移距离传感器组件，以用于检测偏移检测组件的内腔两端的距离；

偏移校对组件，安装在安装座上，偏移校对组件的内腔安装有校准距离传感器组件，以用于检测偏移校对组件的内腔两端的距离；

智能检测器，智能检测器上安装有偏移检测模块、偏移校准模块和警报模块，偏移检测模块与偏移距离传感器组件和警报模块电连接，偏移校准模块和校准距离传感器组件电连接，偏移检测模块和偏移校准模块电连接。

在上述中分段基坑支护桩，使得桩体在施工过程中的偏移量检测更加的智能化、自动化，能够实时了解在施工过程中桩体的位置是否处于安全设定范围内，并对危险状态进行及时有效的提醒，提高工程施工安全性。

作为本申请的进一步改进，偏移检测组件由检测筒一和检测筒二组成，检测筒一和检测筒二安装在安装座的两侧，且检测筒一和检测筒二远离安装座的一端与连接架相安装。

作为本申请的进一步改进，校准距离传感器组件包括偏移距离传感器一和偏移距离传感器二，偏移距离传感器一安装在检测筒一中，以用于检测检测筒一的内腔两端的距离；偏移距离传感器二安装在检测筒二中，以用于检测检测筒二的内腔两端的距离。

作为本申请的进一步改进，偏移校对组件由校对筒一和校对筒二组成，校对筒一和校对筒二安装在安装座的两侧。

作为本申请的进一步改进，校准距离传感器组件包括校准距离传感器一和校准距离传感器二，校准距离传感器一安装在校对筒一中，以用于检测校对筒一的内腔两端的距离；校准距离传感器二安装在校对筒二中，以用于检测校对筒二的内腔两端的距离。

作为本申请的进一步改进，检测筒一、检测筒二、校对筒一和校对筒二均弹性材质，且为圆筒型结构。

作为本申请的又一种改进，还包括锚杆二、水平检测组件、以及安装在智能检测器中的水平检测模块，锚杆二安装在桩体的侧面墙体上靠近偏移检测组件的一侧，水平检测组件包括水平检测筒、重力球、以及霍尔传感器，水平检测筒的外壁通过固定杆与锚杆二相固定，重力球放置在水平检测筒的中空内腔，霍尔传感器安装在水平检测筒的内腔一端，霍尔传感器与水平检测模块电连接，水平检测模块与警报模块电连接，重力球为金属材质。

作为本申请的又一种改进的补充，水平检测筒的两端均插接有观测杆，且两个观测杆设置在重力球两侧的对立面，以用于通过重力球的移动推动两侧的观测杆横移，观测杆位于水平检测筒的内腔的一段上套接有支撑弹性件。

作为本申请的又一种改进的补充，观测杆的外端周向设置有显色区域；当重力球位于水平检测筒的中部时，观测杆外端的显色区域被水平检测筒遮挡。

综上所述，通过安装在偏移检测组件中的偏移距离传感器组件检测到距离数据变化，从而实时准确的检测到对应的桩体的偏移量，利用偏移校对组件中安装的校准距离传感器组件检测到其不受到外力状态下内腔两端距离数据，用于对偏移检测组件内的偏移距离传感器组件的检测数据进行校对，能够排除外界天气和温度的变化对偏移数据采集的影响，桩体在施工过程中的偏移量检测更加的智能化、自动化，能够实时了解在施工过程中桩体的位置是否处于安全设定范围内，并对危险状态进行及时有效的提醒，提高工程施工安全性。

附图说明

图1为本申请第一种实施方式的整体结构示意图；

图2为本申请第一种实施方式的偏移检测组件和偏移校对组件安装位置图；

图3为本申请第一种实施方式的偏移检测组件和偏移校对组件内部结构示意图；

图4为本申请第一种实施方式的偏移检测组件和偏移校对组件剖视图；

图5为本申请第一种实施方式的系统结构框图；

图6为本申请第二种实施方式的整体结构示意图；

图7为本申请第二种实施方式的水平检测筒安装位置图；

图8为本申请第二种实施方式的水平检测筒内部结构示意图；

图9为本申请第二种实施方式的水平检测筒剖视图；

图10为本申请第二种实施方式的系统结构框图。

图中标号说明：

1、桩体；2、锚杆一；3、锚杆二；4、智能检测器；5、警报模块；6、上固定块；7、下固定块；8、中连杆；9、连接架；10、偏移检测组件；11、偏移校对组件；12、水平检测组件；13、安装座；14、检测筒一；15、检测筒二；16、校对筒一；17、校对筒二；18、水平检测筒；19、观测杆；20、固定杆；21、偏移距离传感器一；22、校准距离传感器一；23、偏移距离传感器二；24、校准距离传感器二；25、重力球；26、支撑弹性件；27、显色区域；28、霍尔传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的两种实施方式作详细说明。

第一种实施方式：

图1至图5示出一种分段基坑支护桩，包括桩体1和锚杆一2，锚杆一2安装在成排设置的桩体1的间隔处，并固定在桩体1的侧面墙体上，每个桩体1外侧安装有上固定块6和下固定块7，上固定块6和下固定块7通过中连杆8串联，上固定块6和下固定块7的侧面均通过钢索与对应的锚杆一2相连接；偏移检测组件10通过安装座13与锚杆一2相固定，偏移检测组件10的两端被安装于连接架9上，连接架9的另一端与中连杆8相固定，偏移检测组件10的内腔安装有偏移距离传感器组件，以用于检测偏移检测组件10的内腔两端的距离，通过上固定块6、下固定块7和中连杆8将桩体1的外侧限位，并通过钢索与锚杆一2固定，将桩体1固定在其侧面墙体上，加强基坑的侧面墙壁的支撑强度，并在施工过程中，桩体1受到侧面墙壁的挤压慢慢向远离锚杆一2的一侧偏移，偏移的桩体1会带动中连杆8和连接架9移动，并带动偏移检测组件10移动，由于偏移检测组件10通过安装座13与锚杆一2固定而保持相对稳定的位置，因此移动的连接架9对偏移检测组件10进行压缩，从而改变偏移检测组件10两端的距离，并被安装在偏移检测组件10中的偏移距离传感器组件检测到其两端距离数据变化，实时准确的检测到对应的桩体1的偏移量。

并且，偏移校对组件11安装在安装座13上，偏移校对组件11的内腔安装有校准距离传感器组件，以用于检测偏移校对组件11的内腔两端的距离，由于天气和温度的变化，偏移检测组件10内的压强也发生变化，发生膨胀或者收缩，因此偏移检测组件10的内腔两端距离也发生变化，利用设置的与偏移检测组件10相同的偏移校对组件11，并利用偏移校对组件11中安装的校准距离传感器组件检测到其不受到外力状态下内腔两端距离数据，用于对偏移检测组件10内的偏移距离传感器组件的检测数据进行校对，能够排除外界天气和温度的变化对偏移数据采集的影响。

通过将偏移距离传感器组件和校准距离传感器组件分别安装在偏移检测组件10和偏移校对组件11的内腔中，避免了在复杂的施工环境中，外界干扰物会对偏移距离传感器组件和校准距离传感器组件的检测数据造成影响，从而降低误差，减少误报情况，且能对传感器起到一定的防护作用。

另外，智能检测器4上安装有偏移检测模块、偏移校准模块和警报模块5，偏移检测模块与偏移距离传感器组件和警报模块5电连接，偏移校准模块和校准距离传感器组件电连接，偏移检测模块和偏移校准模块电连接，偏移校准模块用于对校准距离传感器组件采集到的距离数据进行收集，并传输至偏移检测模块上，偏移检测模块用于对偏移距离传感器组件采集到的距离数据进行处理，并通过偏移检测模块传输的数据进行校对，获得桩体1实际的偏移量，并将偏移量与预设的合格数据进行比对，判断是否超出预设范围，当超出预设范围后发出提醒信号给警报模块5，通过警报模块5发出声音和灯光提醒，使得桩体1在施工过程中的偏移量检测更加的智能化、自动化，能够实时了解在施工过程中桩体1的位置是否处于安全设定范围内，并对危险状态进行及时有效的提醒，提高工程施工安全性。

值得一提的是，如图2和图3所示，偏移检测组件10由检测筒一14和检测筒二15组成，检测筒一14和检测筒二15安装在安装座13的两侧，且检测筒一14和检测筒二15远离安装座13的一端与连接架9相安装，校准距离传感器组件包括偏移距离传感器一21和偏移距离传感器二23，偏移距离传感器一21安装在检测筒一14中，以用于检测检测筒一14的内腔两端的距离；偏移距离传感器二23安装在检测筒二15中，以用于检测检测筒二15的内腔两端的距离，通过设置安装在安装座13两侧的检测筒一14和检测筒二15，在桩体1带动连接架9移动时，会对检测筒二15进行挤压，并对检测筒一14进行拉升，因此位于检测筒二15内的偏移距离传感器二23和位于检测筒一14内的偏移距离传感器一21会检测到不同的数据，偏移距离传感器一21和偏移距离传感器二23采集到的数据传输到偏移检测模块中，利用偏移检测模块对偏移距离传感器一21和偏移距离传感器二23采集到的数据进行相互校对核准，避免因为外界碰撞对偏移检测组件10造成挤压，从而影响到检测数据的准确性，从而提高桩体1偏移量检测的准确性。

另外，偏移校对组件11由校对筒一16和校对筒二17组成，校对筒一16和校对筒二17安装在安装座13的两侧，校准距离传感器组件包括校准距离传感器一22和校准距离传感器二24，校准距离传感器一22安装在校对筒一16中，以用于检测校对筒一16的内腔两端的距离；校准距离传感器二24安装在校对筒二17中，以用于检测校对筒二17的内腔两端的距离，通过将偏移校对组件11设置成与检测筒一14和检测筒二15相对应的校对筒一16和校对筒二17，通过校对筒一16和校对筒二17模拟出检测筒一14和检测筒二15在非受力状态下收缩和扩张的程度，并通过校准距离传感器一22和校准距离传感器二24检测对应的距离数据，对偏移距离传感器一21和偏移距离传感器二23的数据进行校对，从而排除外界天气和温度的变化对偏移数据采集的影响，提高桩体1偏移量检测的准确性。

优选的，检测筒一14、检测筒二15、校对筒一16和校对筒二17均为弹性材质，且为圆筒型结构，通过设置弹性材质，使其在受到外力时形态变化更加灵敏，更好的通过距离传感器采集数据，并且通过圆筒结构设计，使其受力更加均匀，减少误差。

第二种实施方式：

图6至图10示出，与第一种实施方式不同的是，还包括锚杆二3、水平检测组件12、以及安装在智能检测器4中的水平检测模块，锚杆二3安装在桩体1的侧面墙体上靠近偏移检测组件10的一侧，水平检测组件12包括水平检测筒18、重力球25以及霍尔传感器28，水平检测筒18的外壁通过固定杆20与锚杆二3相固定，重力球25放置在水平检测筒18的中空内腔，霍尔传感器28安装在水平检测筒18的内腔一端，霍尔传感器28与水平检测模块电连接，水平检测模块与警报模块5电连接，重力球25为金属材质，通过将水平检测筒18水平安装，并通过偏移检测组件10和锚杆二3嵌入固定到侧面墙壁上，便于实时检测到侧面墙壁的状态，将重力球25安装到水平检测筒18的中部，当水平检测筒18的水平状态发生改变时，重力球25的位置发生移动，并且会通过霍尔传感器28实时检测到，霍尔传感器28将检测数据实时传输到水平检测模块中，水平检测模块将霍尔传感器28传输的数据与预设的合格数据进行比对，判断是否超出预设范围，当超出预设范围后发出提醒信号给警报模块5，通过警报模块5发出声音和灯光提醒，因此通过水平检测模块检测固定桩体1的侧面墙壁的状态，检测侧面墙壁是否发生偏移，是否被成排的桩体1拉动发生偏移的情况，检测更加的智能化、自动化，对危险状态进行及时有效的提醒，提高工程施工安全性。

值得一提的是，如图8所示，水平检测筒18的两端均插接有观测杆19，且两个观测杆19设置在重力球25两侧的对立面，以用于通过重力球25的移动推动两侧的观测杆19横移，观测杆19位于水平检测筒18的内腔的一段上套接有支撑弹性件26，在水平检测筒18处于水平状态下，重力球25位于水平检测筒18的中部，并且两侧的支撑弹性件26能够对重力球25进行支撑复位。

并且，支撑弹性件26的端部与观测杆19的端部相固定，在支撑弹性件26复位时会带动观测杆19复位，便于在对水平检测筒18的位置进行水平校准时，通过观测杆19的位置确认水平检测筒18是否处于水平状态。

在本实施方式中，如图9所示，观测杆19的外端周向设置有显色区域27；当重力球25位于水平检测筒18的中部时，观测杆19外端的显色区域27被水平检测筒18遮挡，在水平检测筒18倾斜使得重力球25发生偏移时，重力球25推动观测杆19伸出水平检测筒18的内腔，从而将位于观测杆19上的显色区域27暴露在外界环境中，能够被安全员等人直观的看到，避免了在霍尔传感器28发生问题时，安全员依旧能够直观快速观测到侧面墙壁的倾斜状态，可将显色区域27设置成比较明显的颜色，便于人员观察到，当水平检测筒18发生倾斜时，重力球25通过自身重力的作用向着一侧倾斜，并推动对应的观测杆19延伸至水平检测筒18的外侧，方便安全员能够直观快速观测到侧面墙壁的倾斜状态，并且水平检测筒18的倾斜程度越大，重力球25对支撑弹性件26的压缩程度越大，从而将显色区域27推出水平检测筒18的长度越大，安全员观察的更加直观。

结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种分段基坑支护桩，包括桩体（1）和锚杆一（2），所述锚杆一（2）安装在成排设置的桩体（1）的间隔处，并固定在桩体（1）的侧面墙体上，其特征在于，还包括：

安装在每个桩体（1）外侧的上固定块（6）和下固定块（7），所述上固定块（6）和下固定块（7）通过中连杆（8）串联，所述上固定块（6）和下固定块（7）的侧面均通过钢索与对应的锚杆一（2）相连接；

偏移检测组件（10），所述偏移检测组件（10）通过安装座（13）与锚杆一（2）相固定，所述偏移检测组件（10）的两端被安装于连接架（9）上，所述连接架（9）的另一端与中连杆（8）相固定，所述偏移检测组件（10）的内腔安装有偏移距离传感器组件，以用于检测偏移检测组件（10）的内腔两端的距离；

偏移校对组件（11），安装在安装座（13）上，所述偏移校对组件（11）的内腔安装有校准距离传感器组件，以用于检测偏移校对组件（11）的内腔两端的距离；

智能检测器（4），所述智能检测器（4）上安装有偏移检测模块、偏移校准模块和警报模块（5），所述偏移检测模块与偏移距离传感器组件和警报模块（5）电连接，所述偏移校准模块和校准距离传感器组件电连接，所述偏移检测模块和偏移校准模块电连接。

2.根据权利要求1所述的一种分段基坑支护桩，其特征在于：所述偏移检测组件（10）由检测筒一（14）和检测筒二（15）组成，所述检测筒一（14）和检测筒二（15）安装在安装座（13）的两侧，且所述检测筒一（14）和检测筒二（15）远离安装座（13）的一端与连接架（9）相安装。

3.根据权利要求2所述的一种分段基坑支护桩，其特征在于：所述校准距离传感器组件包括偏移距离传感器一（21）和偏移距离传感器二（23），所述偏移距离传感器一（21）安装在检测筒一（14）中，以用于检测检测筒一（14）的内腔两端的距离；所述偏移距离传感器二（23）安装在检测筒二（15）中，以用于检测检测筒二（15）的内腔两端的距离。

4.根据权利要求3所述的一种分段基坑支护桩，其特征在于：所述偏移校对组件（11）由校对筒一（16）和校对筒二（17）组成，所述校对筒一（16）和校对筒二（17）安装在安装座（13）的两侧。

5.根据权利要求4所述的一种分段基坑支护桩，其特征在于：所述校准距离传感器组件包括校准距离传感器一（22）和校准距离传感器二（24），所述校准距离传感器一（22）安装在校对筒一（16）中，以用于检测校对筒一（16）的内腔两端的距离；所述校准距离传感器二（24）安装在校对筒二（17）中，以用于检测校对筒二（17）的内腔两端的距离。

6.根据权利要求5所述的一种分段基坑支护桩，其特征在于：所述检测筒一（14）、检测筒二（15）、校对筒一（16）和校对筒二（17）均弹性材质，且为圆筒型结构。

7.根据权利要求1所述的一种分段基坑支护桩，其特征在于：还包括锚杆二（3）、水平检测组件（12）、以及安装在智能检测器（4）中的水平检测模块，所述锚杆二（3）安装在桩体（1）的侧面墙体上靠近偏移检测组件（10）的一侧，所述水平检测组件（12）包括水平检测筒（18）、重力球（25）、以及霍尔传感器（28），所述水平检测筒（18）的外壁通过固定杆（20）与锚杆二（3）相固定，所述重力球（25）放置在水平检测筒（18）的中空内腔，所述霍尔传感器（28）安装在水平检测筒（18）的内腔一端，所述霍尔传感器（28）与水平检测模块电连接，所述水平检测模块与警报模块（5）电连接，所述重力球（25）为金属材质。

8.根据权利要求7所述的一种分段基坑支护桩，其特征在于：所述水平检测筒（18）的两端均插接有观测杆（19），且两个所述观测杆（19）设置在所述重力球（25）两侧的对立面，以用于通过重力球（25）的移动推动两侧的观测杆（19）横移，所述观测杆（19）位于所述水平检测筒（18）的内腔的一段上套接有支撑弹性件（26）。

9.根据权利要求8所述的一种分段基坑支护桩，其特征在于：所述观测杆（19）的外端周向设置有显色区域（27）；当所述重力球（25）位于水平检测筒（18）的中部时，所述观测杆（19）外端的显色区域（27）被水平检测筒（18）遮挡。