CN216142044U - 变刚度高适应性型钢支撑 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变刚度高适应性型钢支撑，包括外筒、套接于所述外筒内的中筒、以及套接于所述中筒内的内筒，所述外筒、中筒以及内筒之间可通过滑动机构相对滑动，并通过驱动机构驱动所述中筒与内筒滑动，所述外筒、中筒以及内筒之间可通过锁定机构相对固定。通过上述方式，本实用新型设置可相对滑动的外筒、中筒以及内筒，通过三个标准件之间的相对滑动，实现装置的长度调节，便于存储运输，并且设置有驱动机构能够自动驱动标准件滑动，降低了作业人员的劳动强度。

Description

变刚度高适应性型钢支撑

技术领域

本实用新型涉及地铁施工内支撑设备技术领域，特别是涉及一种变刚度高适应性型钢支撑。

背景技术

目前国内城市交通拥堵，地铁规划施工日新月异，标准地铁车站长约240m，宽约21m。然而，由于城市道路网已形成，地铁车站施工涉及多次交通疏解，盖挖、半盖挖车站不断出现。这些车站中，围护桩(地连墙)+内支撑为常用深基坑支护形式。

但是，这种常规组合式内支撑施工会面临以下困难：一、盖挖车站盖板施工完成后，支撑架设在盖板下作业，作业空间有限，无法使用吊车，仅能采用人工配合葫芦吊安装。二、盖挖车站多设置中间格构柱，操作空间更小，支撑架设需分节进行吊装，并在空中拼接，整体施工困难。三、支撑架的安拆均为高空作业，且无大型机械配合，施工风险较高，仅能采用人工配合葫芦吊施工，同时，分节吊装拼装将占用支撑作业工的大部分时间，且人工施工效率低下，影响后续工序施工进度。四、组合式内支撑为标准大构件，多分为6m、3m、2m、 1m等标准节组合而成，这些组合式内支撑受城市内运输影响，支撑进场多为夜间，每车运输数量仅1到2根。五、受制于盖挖车站场地限制，通常现场无多余空间储存内支撑，必要时需要在车站周边租用临时堆场，对内支撑进行二次倒运，导致内支撑运输、储存成本高。

现有技术提出了一种地铁深基坑支护加固结构，包括支撑板，支撑板数量设置为两个，两个支撑板分别设置在深基坑的内部两侧，两个支撑板之间设置有支撑固定机构；支撑固定机构包括安装板，安装板底部两侧均固定设置有第一连接板，两个第一连接板相对一侧均设置有固定管，两个固定管之间设置有连接管。这种技术虽然实现了装置在进行整体组装时，较为便捷，并且能够省时省力，但是其整体结构较为复杂，体积偏大不便于运输，且调节时需要手动调节。

因此，设计一种结构简单、方便拆装运输、便于存储、无需手动调节的一种变刚度高适应性型钢支撑就很有必要。

实用新型内容

为了克服上述问题，本实用新型提供了一种变刚度高适应性型钢支撑，通过上述方式，本实用新型设置可相对滑动的外筒、中筒以及内筒，通过三个标准件之间的相对滑动，实现装置的长度调节，便于存储运输，并且设置有驱动机构能够自动驱动标准件滑动，降低了作业人员的劳动强度。

为实现上述的目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种变刚度高适应性型钢支撑，包括外筒、套接于所述外筒内的中筒、以及套接于所述中筒内的内筒，所述外筒、中筒以及内筒之间可通过滑动机构相对滑动，并通过驱动机构驱动所述中筒与内筒滑动，所述外筒、中筒以及内筒之间可通过锁定机构相对固定。

进一步的，所述滑动机构包括设置于所述外筒的内周壁上的第一滑槽、设置于所述中筒的内周壁上的第二滑槽、设置于所述中筒上的若干排第一安装孔、以及设置于所述内筒上的若干排第二安装孔，所述第一安装孔内设置有于所述第一滑槽内滑动的第一滑轮轴承，所述第二安装孔内设置有于所述第二滑槽内滑动的第二滑轮轴承。

进一步的，所述若干排第一安装孔设置为四排，每排所述第一安装孔均包括四个环向设置于所述中筒的周壁上的第一安装孔；所述若干排第二安装孔设置为四排，每排所述第二安装孔均包括四个环向设置于所述内筒的周壁上的第二安装孔。

进一步的，所述第一滑轮轴承与第二滑轮轴承均为深沟球轴承。

进一步的，所述驱动机构包括设置于所述中筒的外周壁上的第一齿条、以及设置于所述内筒的外周壁上的第二齿条，所述第一齿条沿所述中筒的轴线方向设置，所述第二齿条沿所述内筒的轴线方向设置。

进一步的，所述外筒的周壁上设置有供第一驱动齿轮穿过的第一穿孔，所述第一驱动齿轮与所述第一齿条啮合。

进一步的，所述中筒的周壁上设置有供第二驱动齿轮穿过的第二穿孔，所述第二驱动齿轮与所述第二齿条啮合。

进一步的，所述锁定机构包括设置于所述外筒的靠近所述内筒的一端的周壁上的若干排第一插孔、设置于所述中筒的周壁上的若干排第二插孔、以及设置于所述内筒的周壁上的若干排第三插孔，任意一排所述第一插孔与任意一排所述第二插孔分别对应。

进一步的，每排所述第一插孔包括环向设置于所述外筒的周壁上的八个第一插孔；每排所述第二插孔包括环向设置于所述中筒的周壁上的八个第二插孔；每排所述第三插孔包括环向设置于所述内筒的周壁上的八个第三插孔；

所述第一插孔与所述第二插孔通过插销连接，所述第二插孔与所述第三插孔通过插销连接。

进一步的，同一排所述插销之间通过钢索套连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的变刚度高适应性型钢支撑，设置可相对滑动的外筒、中筒以及内筒构成组合式支撑系统，通过三个标准件之间的相对滑动，实现装置的长度调节，便于存储运输，并且可节约中间支撑的吊装和拼装次数，降低作业风险。此外，组合式支撑系统上设置有驱动机构能够自动驱动标准件滑动，降低了作业人员的劳动强度。

2.本实用新型的变刚度高适应性型钢支撑，通过设置深沟球轴承作为滑动机构，大大降低了外筒、中筒以及内筒之间的滑动摩擦力，方便拆装，减轻了作业负担。

3.本实用新型的变刚度高适应性型钢支撑，通过设置插销作为紧固件，能够将调节好长度的外筒、中筒以及内筒彼此固定，并且插销之间通过钢索套连接，保证装置整体的稳固性，降低施工风险。此外，插销相比于螺栓螺钉等紧固件，更容易拆装，节省了施工时的拆装时间。

附图说明

图1是本实用新型的变刚度高适应性型钢支撑的结构示意图；

图2是本实用新型的变刚度高适应性型钢支撑的侧视示意图；

图3是本实用新型的变刚度高适应性型钢支撑的正向剖视示意图；

图4是图2中A区域的部分放大示意图；

图5是图2中B区域的部分放大示意图；

附图中各部件的标记如下：110、外筒；111、第一插孔；112、第一穿孔； 116、第一滑槽；120、中筒；121、第一安装孔；122、第一滑轮轴承；123、第一齿条；124、第二插孔；125、第二穿孔；126、第二滑槽；130、内筒；131、第二安装孔；132、第二滑轮轴承；133、第二齿条；134、第三插孔；140、插销；141、钢索套；150、第一驱动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

实施例1

如图1至2所示，一种变刚度高适应性型钢支撑，包括外筒110、套接于外筒110内的中筒120、以及套接于中筒120内的内筒130。外筒110、中筒120 以及内筒130均为长度为8m、壁厚为20mm的标准件钢支撑，并构成了组合式支撑系统。其中，外筒110的外径为800mm，中筒120的外径为740mm，内筒 130的外径为680mm。特别的，外筒110、中筒120以及内筒130中任意两个相邻标准件的最小重叠长度为1m，能够适应8至22m宽度范围内的深基坑内支撑工程施工。

外筒110、中筒120以及内筒130之间可通过滑动机构相对滑动，实现组合式支撑系统的长度调节，并通过驱动机构驱动中筒120与内筒130滑动，无需作业人员手动操作。外筒110、中筒120以及内筒130之间可通过锁定机构相对固定，保证三者之间的稳固性。

如此设置，本申请设置可相对滑动的外筒110、中筒120以及内筒130构成组合式支撑系统，通过三个标准件之间的相对滑动，实现装置的长度调节，便于存储运输，并且可节约中间支撑的吊装和拼装次数，降低作业风险。此外，组合式支撑系统上设置有驱动机构能够自动驱动标准件滑动，降低了作业人员的劳动强度。

如图3至5所示，在一些实施例中，滑动机构包括设置于外筒110的内周壁上的第一滑槽116、设置于中筒120的内周壁上的第二滑槽126、设置于中筒 120上的若干排第一安装孔121、以及设置于内筒130上的若干排第二安装孔 131。

具体来讲，第一滑槽116沿外筒110的轴线方向设置，第二滑槽126沿中筒120的轴线方向设置。若干排第一安装孔121设置为四排，相邻两排第一安装孔121之间的间距为1675mm。每排第一安装孔121均包括四个环向设置于中筒120的周壁上的第一安装孔121。若干排第二安装孔131设置为四排，相邻两排第二安装孔131之间的间距为1675mm。每排第二安装孔131均包括四个环向设置于内筒130的周壁上的第二安装孔131。

第一安装孔121与第二安装孔131均呈方形结构设置。第一安装孔121内设置有于第一滑槽116内滑动的第一滑轮轴承122，第一滑轮轴承122的上下两端均穿过第一安装孔121。第二安装孔131内设置有于第二滑槽126内滑动的第二滑轮轴承132，第二滑轮轴承132的上下两端均穿过第二安装孔131。

特别的，第一滑轮轴承122与第二滑轮轴承132优选为6200深沟球轴承，并且深沟球轴承的内径为10mm，外径为30mm，宽度为9mm。深沟球轴承的摩擦系数小，使用寿命长，比较适合这种需要经常拆装的内支撑。

如此设置，通过第一滑轮轴承122沿第一滑槽116来回滑动，实现中筒120 相对于外筒110的来回滑动，通过第二滑轮轴承132沿第二滑槽126来回滑动，实现内筒130相对于中筒120的来回滑动。

如图4至5所示，在一些实施例中，驱动机构包括设置于中筒120的外周壁上的第一齿条123、以及设置于内筒130的外周壁上的第二齿条133，第一齿条123沿中筒120的轴线方向设置，并与中筒120的长度相同。第二齿条133 沿内筒130的轴线方向设置，并与内筒130的长度相同。第一齿条123与第二齿条133均为宽度为10cm，深度为1cm的齿条。

外筒110的周壁上设置有供第一驱动齿轮150穿过的第一穿孔112，第一穿孔112为10×20cm的预留孔。第一驱动齿轮150与第一齿条123啮合，通过外部设备驱动第一驱动齿轮150转动，进而由第一驱动齿轮150驱动第一齿条123 做直线往复运动。中筒120的周壁上设置有供第二驱动齿轮穿过的第二穿孔125，第二穿孔125为10×20cm的预留孔。第二驱动齿轮与第二齿条133啮合，通过外部设备驱动第二驱动齿轮转动，进而由第二驱动齿轮驱动第二齿条133做直线往复运动。

如图4至5所示，在一些实施例中，锁定机构包括设置于外筒110的靠近内筒130的一端的周壁上的若干第一插孔111、设置于中筒120的周壁上的若干排第二插孔124、以及设置于内筒130的周壁上的若干排第三插孔134。

具体来讲，若干第一插孔111包括环向设置于外筒110的周壁上的八个第一插孔111，八个第一插孔111等间距设置。任意相邻两排第二插孔124的间距均为500mm，每排第二插孔124包括环向设置于中筒120的周壁上的八个第二插孔124。任意相邻两排第三插孔134的间距均为500mm，每排第三插孔134包括环向设置于内筒130的周壁上的八个第三插孔134。

第一插孔111与任意一排第二插孔124分别对应，以实现第一插孔111与第二插孔124通过插销140连接，从而将滑动至任意位置处的中筒120与外筒110 相对固定。第二插孔124与第三插孔134也通过插销140连接，从而将滑动至任意位置处的内筒130与中筒120相对固定。

特别的，插销140为40×50mm的钢插销140，并且长度为300mm，保证插销140安装安成后内外自由长度均不小于100mm。此外，同一排插销140之间通过钢索套141连接，进一步保证连接的稳固性。

下面对本实用新型的具体安拆方式进行说明：

首先，将本申请的支撑定位放线。基坑开挖至钢支撑底500mm位置时，支撑定位测量放线，按照设计要求确定其托架位置，托架安装完成后，在两侧预埋钢板上放出钢支撑的中心位置，并采用十字弹线法准确定位，支撑两端的标高差和水平面偏差不应大于20mm及支撑长度的1/600。

其次，对钢支撑进行吊装及展开。采用汽车吊或者龙门吊将支撑吊装至盖板附近，使用叉车等水平运输装置将支撑转移至盖板下，然后采用手拉或电动葫芦完成支撑的定位安装，定位完成后，运用外部驱动齿轮体系，贴合支撑上的齿轮条，将支撑伸展至指定长度，利用锁定机构将支撑长度固定，并通过手拉或电动葫芦将钢支撑安装到位。

随后，对钢支撑施加预应力。利用液压千斤顶等装置施加预应力，预应力施加按设计要求进行，并应根据现场围护结构变形、受力监测情况动态调整实施。

最后，在需要对钢支撑进行拆除时。首先卸除预应力，通过驱动齿轮体系将支撑收缩并锁定，利用手拉葫芦将支撑吊至基坑底部，最后采用龙门吊或者汽车吊吊至地面，进入下一个循环使用。

以上所述仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种变刚度高适应性型钢支撑，其特征在于，包括外筒(110)、套接于所述外筒(110)内的中筒(120)、以及套接于所述中筒(120)内的内筒(130)，所述外筒(110)、中筒(120)以及内筒(130)之间可通过滑动机构相对滑动，并通过驱动机构驱动所述中筒(120)与内筒(130)滑动，所述外筒(110)、中筒(120)以及内筒(130)之间可通过锁定机构相对固定。

2.根据权利要求1所述的变刚度高适应性型钢支撑，其特征在于，所述滑动机构包括设置于所述外筒(110)的内周壁上的第一滑槽(116)、设置于所述中筒(120)的内周壁上的第二滑槽(126)、设置于所述中筒(120)上的若干排第一安装孔(121)、以及设置于所述内筒(130)上的若干排第二安装孔(131)，所述第一安装孔(121)内设置有于所述第一滑槽(116)内滑动的第一滑轮轴承(122)，所述第二安装孔(131)内设置有于所述第二滑槽(126)内滑动的第二滑轮轴承(132)。

3.根据权利要求2所述的变刚度高适应性型钢支撑，其特征在于，所述若干排第一安装孔(121)设置为四排，每排所述第一安装孔(121)均包括四个环向设置于所述中筒(120)的周壁上的第一安装孔(121)；所述若干排第二安装孔(131)设置为四排，每排所述第二安装孔(131)均包括四个环向设置于所述内筒(130)的周壁上的第二安装孔(131)。

4.根据权利要求3所述的变刚度高适应性型钢支撑，其特征在于，所述第一滑轮轴承(122)与第二滑轮轴承(132)均为深沟球轴承。

5.根据权利要求1所述的变刚度高适应性型钢支撑，其特征在于，所述驱动机构包括设置于所述中筒(120)的外周壁上的第一齿条(123)、以及设置于所述内筒(130)的外周壁上的第二齿条(133)，所述第一齿条(123)沿所述中筒(120)的轴线方向设置，所述第二齿条(133)沿所述内筒(130)的轴线方向设置。

6.根据权利要求5所述的变刚度高适应性型钢支撑，其特征在于，所述外筒(110)的周壁上设置有供第一驱动齿轮(150)穿过的第一穿孔(112)，所述第一驱动齿轮(150)与所述第一齿条(123)啮合。

7.根据权利要求5所述的变刚度高适应性型钢支撑，其特征在于，所述中筒(120)的周壁上设置有供第二驱动齿轮穿过的第二穿孔(125)，所述第二驱动齿轮与所述第二齿条(133)啮合。

8.根据权利要求1所述的变刚度高适应性型钢支撑，其特征在于，所述锁定机构包括设置于所述外筒(110)的靠近所述内筒(130)的一端的周壁上的若干排第一插孔(111)、设置于所述中筒(120)的周壁上的若干排第二插孔(124)、以及设置于所述内筒(130)的周壁上的若干排第三插孔(134)，任意一排所述第一插孔(111)与任意一排所述第二插孔(124)分别对应。

9.根据权利要求8所述的变刚度高适应性型钢支撑，其特征在于，每排所述第一插孔(111)包括环向设置于所述外筒(110)的周壁上的八个第一插孔(111)；每排所述第二插孔(124)包括环向设置于所述中筒(120)的周壁上的八个第二插孔(124)；每排所述第三插孔(134)包括环向设置于所述内筒(130)的周壁上的八个第三插孔(134)；

所述第一插孔(111)与所述第二插孔(124)通过插销(140)连接，所述第二插孔(124)与所述第三插孔(134)通过插销(140)连接。

10.根据权利要求9所述的变刚度高适应性型钢支撑，其特征在于，同一排所述插销(140)之间通过钢索套(141)连接。

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