CN211368729U - 一种狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，应用于基坑支撑领域，包括：可转动底座包括固定端和转动端；第一钢管的一端连接于转动端，另一端设置有第一连接结构，第一钢管设有把手螺母，把手通过把手螺母与第一钢管连接，在把手转动时带动第一钢管转动；第二钢管的一端设置有与第一连接结构相匹配的第二连接结构，第一连接结构和第二连接结构可伸缩连接；普通钢管，其一端与第二钢管的另一端相连。应用本实用新型实施例，通过调整可伸缩钢管横撑结构的长度以适应基坑不同的横断面变化，避免了人工切割钢管造成的浪费和延长施工时间，并通过横撑结构对基坑支护结构施加预应力。

Description

一种狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构

技术领域

本实用新型属于基坑支护领域，更具体一种狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，它适用于地下综合管廊基坑开挖支护，同时也可以推广到房建、地铁、交通和水利水电等领域的基坑支护工程。

背景技术

随着城市土地资源的紧张，地下空间开发的不断兴起，综合管廊以其独有的集成优势受到城市的青睐，而目前综合管廊建设多采用浅埋开挖施工的方式进行。

综合管廊基坑一般长达数公里，宽度为几米到十几米，长度远远大于宽度，属于典型的狭长型基坑，施工过程中，为保障基坑支护结构的安全，需要在基坑内设置较多的横撑，随着管廊主体结构施工的不断进行，当管廊主体结构与横撑交叉时，需要将横撑拆除，换到另一位置去，这一过程称为换撑。而管廊由于其侧壁结构是完整的，当侧墙结构施工到横撑下部，横撑下移时，原有的横撑长度需要减少才能适应新的断面。由于传统的基坑钢管横撑一般直接焊接在基坑支护结构上，当基坑需要换撑到另外一个断面宽度不一样的位置时，需要对钢管进行切割或加长，切割后的钢管一般难以再使用，造成了钢管的反复切割浪费，增加了工期，而且切割中的长度误差，影响施工质量。此外，部分基坑施工时，需通过横撑对基坑支护结构施加预应力，传统施加预应力的方式为在钢管横撑与基坑结构位置增加千斤顶，通过千斤顶的作用来施加预应力，但千斤顶成本较高，增加了工程投入。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，旨在基坑横断面变化时，通过调整可伸缩钢管横撑结构的长度以适应基坑不同的横断面变化，避免了人工切割钢管造成的浪费和延长施工时间，并通过横撑结构对基坑支护结构施加预应力。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，包括：

可转动底座，包括固定端和转动端；

第一钢管，其一端连接于所述可转动底座的固定端，另一端设置有第一连接结构；

第二钢管，其一端设置有与所述第一连接结构相匹配的第二连接结构，所述第一连接结构和所述第二连接结构可伸缩连接；

普通钢管，其一端与所述第二钢管的另一端相连。

一种实现方式中，还包括：把手、把手螺母，所述把手螺母设置于所述第一钢管上，所述把手通过螺纹与所述把手螺母连接，以使在转动所述把手时带动所述第一钢管相对于所述第二钢管进行可伸缩转动。

一种实现方式中，还包括连接套管和第一对平板和第二对平板；

所述连接套管套设于所述第一钢管的外部，且在所述连接套管靠近所述第二钢管的一端设置有所述第一对平板，所述第二对平板设置于所述第二钢管的一端，通过将所述第一对平板和所述第二对平板的固定实现所述第一钢管和所述第二钢管的对准。

一种实现方式中，所述第一对平板和所述第二对平板上设置有对平孔，并通过螺栓穿入所述对平孔和螺帽进行固定连接。

一种实现方式中，还包括定位槽和定位孔、定位螺栓；

所述定位槽设置于所述第一钢管上，所述定位孔设置于所述连接套管上，所述定位螺栓穿过所述定位槽和所述定位孔对所述第一钢管和所述第二钢管固定。

一种实现方式中，所述第一钢管为螺杆钢管、所述第二钢管为螺母钢管，所述第一连接结构为外螺纹结构，所述第二连接结构为内螺纹结构。

一种实现方式中，所述第一钢管外侧设有螺纹，螺纹的升角小于螺纹自锁角。

一种实现方式中，还包括轴力计；

所述普通钢管的另一端与支撑活动板相连，所述支撑活动板与轴力计安装架的一端相连，所述轴力计安装架的另一端通过连接板与第二侧壁支护结构固定相连；所述轴力计设置于所述轴力计安装架内，且所述轴力计的一端通过安装架与所述支撑活动板相连，所述轴力计的另一端通过垫板与所述连接板相连。

一种实现方式中，所述可转动底座的固定端与第一侧壁支护结构连接；所述可转动底座的转动端可绕着轴线旋转360°，所述普通钢管的另一端固定于所述第二侧壁支护结构。

应用本实用新型的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构、装置及计算机存储介质，具有以下有益效果：

(1)对于基坑支护结构，通过可转动底座的一端固定在第一侧壁支护结构，另一端与第一钢管连接，第一钢管通过第一连接结构与第二钢管上的第二连接结构进行可伸缩连接实现第一钢管和第二钢管所对应的总长度的调节，第二钢管的另一端则可以连接一定长度的普通钢管，普通钢管的另一端固定于第二侧壁支护结构，从而可以根据基坑所需要的支护宽度范围内通过适应性的调整第一钢管和第二钢管的总长度，对于普通钢管的长度不需要进行增长或者剪短。所以，通过第一钢管和第二钢管之间的总长度调节能够适应第一基坑与第二基坑之间的距离变化，从而避免对钢管的长度处理。因此，基坑横断面变化时，通过调整可伸缩钢管横撑结构的长度以适应基坑不同的横断面变化，避免了人工切割钢管造成的浪费和延长施工时间。

(2)对于可伸缩钢管横撑结构，通过在第一钢管上设置把手，通过转动把手可以实现对第一钢管施加转动力，在第二钢管保持不转动的情况下，实现将第一钢管的第一螺纹结构和第二钢管的第二螺纹结构进行旋转前进实现伸缩调节，以便适应不同条件的基坑支撑要求，操作简单，便于实现。

(3)在第二钢管与普通钢管的连接和普通钢管与第二侧壁支护结构的焊接完成后，再次转动把手，带动第一钢管相对于第二钢管转动实现伸缩顶紧，以满足预应力要求的可伸缩钢管横撑结构，避免使用千斤顶，减少施工成本，提高施工便捷性。

(4)在基坑支护或者换撑的过程中，首先将第一钢管和第二钢管对齐、以及可转动底座的一端固定，在根据普通钢管的宽度和当前支撑范围再次调节第一钢管和第二钢管所对应的长度，以在不进行普通钢管的长度调节的前提下，调节第一钢管和第二钢管的总长，避免了人工切割钢管的步骤，提高了基坑横断面变化时横撑换撑的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型实施例提供的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构的第一种结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构的第二种结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构的第三种结构示意图

图4为本实用新型实施例提供的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构的第四种结构示意图；

图5为本实用新型实施例提供的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构的第五种结构示意图；

图6为本实用新型实施例提供的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构的第六种结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构的第七种结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构的第八种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-8所示，本实用新型实施例提供一种狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，包括：

可转动底座1，包括固定端和转动端，其固定端与支护结构固定；可360°转动的为转动端，可转动底座可采用在市场上采购成熟产品，或将类似产品改装而成，该部分为现有技术，本实用新型实施例不再赘述。

第一钢管2，其一端连接于所述可转动底座1，另一端设置有第一连接结构，且在所述把手6转动时带动所述第一钢管2转动；第二钢管5，其一端设置有与所述第一连接结构相匹配的第二连接结构，所述第一连接结构和所述第二连接结构可伸缩连接；普通钢管13，其一端与所述第二钢管5的另一端相连。

需要说明的是，本实用新型的一种实现方式中，可转动底座1的底座直径为350mm～750mm，可转动底座1可以绕着其轴线360°旋转。第一钢管2的一端与可转动底座1固定，可转动底座1一端焊接或螺纹固定在基坑的第一侧壁支护结构101上，另一端为转动端与第一钢管2固定连接，通过转动把手6，带动第一钢管2相对于第二钢管5进行运动，从而实现第一钢管2和第二钢管5之间的长度相对变长或者变短，从而调整第一钢管2和第二钢管5所组成的长度距离，另外通过增加普通钢管13能够延长狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构的结构，从而可以适应不同的环境变化。

具体的,如图1，为了便于进行第一钢管2的转动，本实用新型实施例中还设置把手螺母7，所述把手螺母7设置于所述第一钢管2上，所述把手6通过螺纹与所述把手螺母7连接，以使在转动所述把手6时带动所述第一钢管2相对于所述第二钢管5进行可伸缩转动。通过转动把手6使得第一钢管2在第二钢管5中旋转，可以实现钢管横撑伸缩。

一种实现方式中，第一钢管2上有两个把手螺母7，把手螺母7外径50mm～100mm，壁厚6mm～10mm，把手6与把手螺母7通过螺纹连接，把手6为长200mm～400mm钢管，外径58mm～98mm，壁厚6mm～10mm，通过转动把手6可以使第一钢管2转动。

本实用新型实施例中，还包括连接套管3和第一对平板41和第二对平板42；所述连接套管3套设于所述第一钢管2的外部，且在所述连接套管3靠近所述第二钢管5的一端设置有所述第一对平板41，所述第二对平板42设置于所述第二钢管5的一端，通过将所述第一对平板41和所述第二对平板42的固定实现所述第一钢管2和所述第二钢管5的对准。

需要说明的是，连接套管3用于将第一钢管2和第二钢管5进行连接，连接套3的管长可以是300mm～500mm之间，外径尺寸可以是300mm～700mm之间，壁厚范围可以是10mm～30mm，厚度要比一般钢管厚度大3～10mm。

如图2所示，连接套管3和第二钢管5上分别设置有第一对平板41和第二对平板42，通过连接套管3使第一钢管2和第二钢管5连接更加牢固，受力效果更好。具体使用中，当第一钢管2一端通过连接套管6与第二钢管5连接，当第一钢管2在第二钢管5内转动，便可以实现钢管横撑的伸缩变化。

此外，第一对平板41和所述第二对平板42上设置有对平孔10，并通过螺栓12穿入所述对平孔10和螺帽12进行固定连接。

本实用新型的一种实现方式中，如图2、图3和图4，还包括定位槽8和定位孔9、定位螺栓；所述定位槽8设置于所述第一钢管2上，所述定位孔9设置于所述连接套管3上，所述定位螺栓15穿过所述定位槽8和所述定位孔9对所述第一钢管2和所述第二钢管5固定。

第一钢管2上设有定位槽8，定位槽8的尺寸范围可以是：宽度为20mm～40mm，长度为0.7m～1.7m，其上设有定位孔9，定位孔9的直径可以是20mm～40mm，定位槽8和定位孔9用于固定第一钢管2使其不再转动。

具体的，第一钢管2和第二钢管5上含对平孔10，将对平螺栓12穿过对平板4上的对平孔10，通过拧紧对平螺帽11固定对平孔10可以实现第一钢管2与第二钢管5精确对准。

具体的，所述第一钢管2为螺杆钢管、所述第二钢管5为螺母钢管，所述第一连接结构为外螺纹结构，所述第二连接结构为内螺纹结构。

具体实现中，螺杆钢管的尺寸可以是：长度为1.0～2.0m，外径为280mm～680mm，壁厚为6mm～20mm，螺杆钢管外侧设有螺纹，如图6螺纹的升角θ小于螺纹自锁角，螺杆钢管一端与可转动底座1固定连接，螺杆钢管上有两个把手螺母7。

螺杆钢管一端通过连接套管3与螺母钢管连接，当螺杆钢管在螺母钢管转动，便可以实现钢管横撑的伸缩变化。螺母钢管长1.0m～2.5m，外径300mm～700mm，壁厚6mm～20mm，内侧设有螺纹，螺母钢管的直径与螺杆钢管匹配。

连接套管3用于将螺杆钢管和螺母钢管连接，连接套管3的厚度要比一般钢管厚度大3～10mm，连接套管3和螺母钢管上设置的对平板，通过连接套管3使螺杆钢管和螺母钢管连接更加牢固，受力效果更好。

可以理解的是，当外螺纹结构和内螺纹结构为互相匹配的内螺纹结构和外螺纹结构时，第一钢管2和第二钢管5之间的相对伸缩长度是有限的，与外螺纹结构和内螺纹结构的长度有关，假设第一钢管2不含有外螺纹结构的长度是L1、第二钢管5不含有内螺纹结构的长度是L2，外螺纹结构的长度是L3、外螺纹结构的长度是L4。根据螺纹连接时的相对运动关系，那么第一钢管2和第二钢管5之间最大的长度为：L＝L1+L2+L3+L4，第一钢管2和第二钢管5之间最小的长度为：L0＝L1+L2+max(L3，L4)，其中，max(L3，L4)表示L3、L4中的最大值。

可以理解的是，不管外螺纹结构和内螺纹结构中的哪一个作为外螺纹和内螺纹，在最短的长度，例如L3，与外螺纹结构L4进行螺纹连接后，外螺纹结构L4尚且存在的长度为(L4-L3)，所以外螺纹结构和内螺纹结构的所对应的总长度是L4-L3+L3＝L4。所以第一钢管2和第二钢管5的长度可调范围是L0-L之间。

如图8所示，所述普通钢管13的另一端与支撑活动板51相连，所述支撑活动板51与轴力计安装架52的一端相连，所述轴力计安装架52的另一端通过连接板53与所述第二侧壁支护结构102固定相连。以实现将普通钢管13的另一端固定连接在第二侧壁支护结构102上。

在对基坑支护有预应力要求时，在第二钢管5与普通钢管13的连接和普通钢管13与第二侧壁支护结构102的焊接完成后，再次转动把手6实现伸缩顶紧，以满足预应力要求的可伸缩钢管横撑结构，在此过程中为了便于对横撑轴力进行监测，如图5所示，本实用新型中还包括轴力计14，所述轴力计14设置于所述轴力计安装架52内，且所述轴力计14的一端通过安装架54与所述支撑活动板51相连，所述轴力计14的另一端通过垫板55与所述连接板53相连。普通钢管13另一端通过支撑活动板51将轴力传递至安装架54，从而传递至轴力计14，实现预应力检测。在通过轴力计14对横撑轴力进行监测，当伸缩达到设定要求时，通过定位螺栓15穿过定位槽8和定位孔9将螺杆钢管2和螺母钢管4固定。

具体的，(1)将狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构和普通钢管运至工作场地，将连接套管上的对平板和螺母钢管上对平板对平，并将对平螺栓放入对平孔，将对平螺帽拧紧，完成螺杆钢管和螺母钢管连接步骤；

(2)用起吊机将连接好横撑结构吊到指定位置，将可转动底座焊接或者螺纹连接在基坑支护结构上，将把手与把手螺母连接，转动把手使得钢管横撑调整到设定长度，并将螺母钢管的另一端和普通钢管连接，再将普通钢管焊接到基坑支护结构的另一端。

(3)顶紧，转动把手使得螺杆钢管在螺母钢管中旋转，可以实现横撑伸缩顶紧，对于有预应力要求的横撑，安装轴力计，在顶紧过程中查看轴力计的轴力变化，当轴力达到设定要求时，停止旋转，将定位螺栓穿过定位槽和定位孔；拧紧与定位螺栓配套的螺母，将横撑进行固定。

(4)随着施工的进行，当施工到设计换撑步骤时，拆除定位螺栓，反方向转动把手使得螺杆钢管在螺母钢管中反方向旋转，切割横撑电焊与基坑两侧电焊的位置(如果是螺纹连接，则拆除螺帽)，将横撑移动到指定位置，重复步骤(1)(2)(3)，便完成了基坑横撑的换撑。

(5)一个基坑施工结束后，将本实用新型取下，注意擦除污渍并保存好，在下一个基坑施工时可以循环使用。

本实用新型可以很好地解决基坑横截面变化时基坑横撑换撑的问题，避免了传统换撑时基坑截面变化时横撑反复切割的弊端，不仅大大缩短了工期，还节省了原材料和人力的投入，通过本实用新型，不用设置千斤顶便可以对基坑支护结构施加预应力，大大节省了造价，并且本实用新型操作简单，横撑结构可以多次循环使用，成本低廉，具有广泛的应用前景。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，其特征在于，包括：

可转动底座(1)，包括固定端和转动端；

第一钢管(2)，其一端连接于所述可转动底座(1)的转动端，另一端设置有第一连接结构；

第二钢管(5)，其一端设置有与所述第一连接结构相匹配的第二连接结构，所述第一连接结构和所述第二连接结构可伸缩连接；

普通钢管(13)，其一端与所述第二钢管(5)的另一端相连。

2.如权利要求1所述的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，其特征在于，还包括：把手(6)、把手螺母(7)，所述把手螺母(7)设置于所述第一钢管(2)上，所述把手(6)通过螺纹与所述把手螺母(7)连接，以使在转动所述把手(6)时带动所述第一钢管(2)相对于所述第二钢管(5)进行可伸缩转动。

3.如权利要求1或2所述的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，其特征在于，还包括连接套管(3)和第一对平板(41)和第二对平板(42)；

所述连接套管(3)套设于所述第一钢管(2)的外部，且在所述连接套管(3)靠近所述第二钢管(5)的一端设置有所述第一对平板(41)，所述第二对平板(42)设置于所述第二钢管(5)的一端，通过将所述第一对平板(41)和所述第二对平板(42)的固定实现所述第一钢管(2)和所述第二钢管(5)的对准。

4.如权利要求3所述的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，其特征在于，所述第一对平板(41)和所述第二对平板(42)上设置有对平孔(10)，并通过螺栓(12)穿入所述对平孔和螺帽(11)进行固定连接。

5.如权利要求3所述的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，其特征在于，还包括定位槽(8)和定位孔(9)、定位螺栓；

所述定位槽(8)设置于所述第一钢管(2)上，所述定位孔(9)设置于所述连接套管(3)上，所述定位螺栓穿过所述定位槽(8)和所述定位孔(9)对所述第一钢管(2)和所述第二钢管(5)固定。

6.如权利要求1-2、4任一项所述的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，其特征在于，所述第一钢管(2)为螺杆钢管、所述第二钢管(5)为螺母钢管，所述第一连接结构为外螺纹结构，所述第二连接结构为内螺纹结构。

7.如权利要求6所述的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，其特征在于，所述第一钢管(2)外侧设有螺纹，螺纹的升角小于螺纹自锁角。

8.如权利要求1所述的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，其特征在于，还包括轴力计；

所述普通钢管(13)的另一端与支撑活动板相连，所述支撑活动板与轴力计安装架的一端相连，所述轴力计安装架的另一端通过连接板与第二侧壁支护结构(102)固定相连；所述轴力计设置于所述轴力计安装架内，且所述轴力计的一端通过安装架与所述支撑活动板相连，所述轴力计的另一端通过垫板与所述连接板相连。

9.如权利要求8所述的狭长型基坑可伸缩钢管横撑结构，其特征在于，所述可转动底座(1)的固定端与第一侧壁支护结构(101)连接；所述可转动底座(1)的转动端可绕着轴线旋转360°，所述普通钢管的另一端固定于所述第二侧壁支护结构(102)。

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