CN219491010U - 一种吊装式基坑主动控制支撑装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及基坑支护领域，特别是一种吊装式基坑主动控制支撑装置，用于支撑基坑内的支护机构，包括用于监测支护机构水平位移的自动测斜管、用于支撑支护机构的支撑机构，所述支撑机构包括格构桩、沿所述格构桩轴线方向分布设置的若干个支撑组件，所述支撑组件包括连接于所述格构桩并沿其轴线方向滑动并的环撑，所述环撑上固定连接有若干个支撑杆，所述支撑杆远离所述环撑一端固定连接有用于支撑支护机构的伺服液压机，所述伺服液压机与所述自动测斜管电性连接，在监测到支护机构水平位移过大时伺服液压机能够及时启动并对支护机构进行支撑，不需要人为控制，支撑响应快，安全性高。

Description

一种吊装式基坑主动控制支撑装置

技术领域

本申请涉及基坑支护领域，尤其是涉及一种吊装式基坑主动控制支撑装置。

背景技术

在建筑施工中，基坑开挖非常普遍常见，基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑，而基坑支护机构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，而基坑支护机构在基坑周边土层的作用下会向基坑一侧发生水平位移。现有技术中，对基坑支护机构的支撑控制采用被动控制的支撑方式，需要人为控制，耗费成本高，在基坑支护结构出现水平变形时难以及时、有效地支撑住支护结构，安全性低。

实用新型内容

为了解决被动控制支撑响应慢的问题，本申请提供一种吊装式基坑主动控制支撑装置。

本申请提供的一种吊装式基坑主动控制支撑装置采用如下的技术方案：

一种吊装式基坑主动控制支撑装置，用于支撑基坑内的支护机构，包括用于监测支护机构水平位移的自动测斜管、用于支撑支护机构的支撑机构，支撑机构包括格构桩、沿格构桩轴线方向分布设置的若干个支撑组件，支撑组件包括可沿格构桩轴线方向滑动并连接于格构桩的环撑，环撑上固定连接有若干个支撑杆，支撑杆远离环撑一端固定连接有用于支撑基坑支护机构的伺服液压机，伺服液压机与自动测斜管电性连接。

通过采用上述技术方案，沿格构桩滑动设置若干个支撑组件，可以对基坑的不同深度位置的支护机构进行支撑，并将支撑组件中的伺服液压机与监测支护机构水平位移的自动测斜管电性连接，在自动测斜管监测到支护机构发生位移超出允许范围时，即可通过伺服液压机对支护机构进行及时支撑，减小出现基坑周边土层坍塌的情况，支撑响应及时，安全性高。

进一步可优选的，同一个支撑组件中的支撑杆处于同一平面且均垂直于格构桩。

通过采用上述技术方案，可使支撑组件在沿格构桩滑动时，支撑杆所处平面垂直于格构桩，从而使同一个支撑组件中的伺服液压机对支护机构支撑位置处于同一水平面上。

进一步可优选的，格构桩一侧端头固定连接有立柱桩。

通过采用上述技术方案，便于通过埋设立柱桩将格构桩固定安装在基坑底部。

进一步可优选的，格构桩远离立柱桩的端头处设有第一挂钩，支撑组件还包括固定在支撑杆上的第二挂钩，第一挂钩与第二挂钩之间连接有连接绳。

通过采用上述技术方案，通过连接绳连接支撑组件与格构桩，在支撑组件相对格构桩进行滑移时连接绳会拉长趋于张紧，在连接绳张紧时，支撑组件与格构桩之间不再相对滑动，从而通过对连接绳长的选用达到对支撑组件的定位效果。

进一步可优选的，同一个支撑组件中的第二挂钩相对格构桩的间距相同，且第二挂钩与第一挂钩之间的连接绳长度相同，不同的支撑组件中的第二挂钩与第一挂钩之间的连接绳长度不同。

通过采用上述技术方案，同一支撑组件中的第二挂钩相对格构桩的间距相同且第二挂钩与第一挂钩之间的连接绳长度相同，使得同一支撑组件受到的多根连接绳作用力相同，从而提高连接绳张紧时支撑组件的稳定性；而不同支撑组件中的第二挂钩与第一挂钩之间的连接绳长度不同，使得连接绳张紧时，不同支撑组件下放高度不同，使得不同支撑组件位于基坑内的深度不同，从而不同的支撑组件能够对基坑不同深度的支护机构进行支撑。

进一步可优选的，支撑杆和/或环撑上贯通开设有供连接绳穿设的第一绳孔。

通过采用上述技术方案，使得连接绳在张紧时处于直线状态，不需要避让其他的支撑杆或环撑，减少弯折，便于通过连接绳的长度来控制相应支撑组件的下方距离，达到限定支撑组件位于基坑内的位置的效果。

进一步可优选的，该支撑装置还包括卷扬机、卷绕于卷扬机的吊绳、以及连接于吊绳活动端并连接于靠近立柱桩一侧的支撑组件的托板。

通过采用上述技术方案，将连接在卷扬机吊绳上的托板连接于最下侧的支撑组件，从而对上方的所有支撑组件均起到支撑作用，通过卷扬机的放绳并下放托板，使得支撑组件在重力作用下相对格构桩下滑，使支撑组件滑移到基坑相应深度的位置，通过吊绳下放的长度来反馈相应支撑组件所处基坑的深度。

进一步可优选的，支撑杆内贯通开设有供吊绳穿设的第二绳孔。

通过采用上述技术方案，使吊绳穿设过第二绳孔，使吊绳从支撑杆内部穿过，使吊绳处于基坑内的部分为直线状态，从而通过吊绳下放长度来反馈支撑组件位于基坑内的精确深度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在本申请中，支撑组件中的伺服液压机与监测支护机构水平位移的自动测斜管电性连接，在监测到支护机构水平位移过大时伺服液压机能够及时启动并对支护机构进行支撑，不需要人为控制，支撑响应快，安全性高；

2.在本申请进一步设置中，通过连接绳的长度来控制支撑组件位于基坑内的深度位置，并且不同支撑组件上连接的连接绳长度不同，设置多个支撑组件能够对不同深度的支护机构进行支撑；

3.在本申请进一步设置中，通过卷扬机控制下方的托板对所有的支撑组件均进行支撑，在托板的支撑作用下避免支撑组件下放速度过快造成连接绳拉断。

附图说明

图1是一种吊装式基坑主动控制支撑装置的立体结构示意图；

图2是一种吊装式基坑主动控制支撑装置的侧视剖面图；

图3是支撑机构的立体结构示意图；

图4是支撑机构的俯视示意图。

附图标记说明：1、基坑；2、支撑机构；21、伺服液压机；22、支撑杆；221、第二绳孔；222、第二挂钩；223、第一挂钩；224、连接绳；225、第一绳孔；23、环撑；24、格构桩；25、立柱桩；3、卷扬机；31、嵌固桩；32、支撑架；33、吊绳；34、托板；4、数控泵站；5、自动测斜管；6、支护机构。

具体实施方式

以下结合附图1-附图4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种吊装式基坑主动控制支撑装置，通过对基坑周边土层及基坑的支护机构的水平位移进行监测，当其水平位移量超过允许范围时，对支护机构及时地进行支撑，不需要人为控制，支撑响应及时，安全性高。

如附图1所示，基坑1周边设置有支护机构6，支护机构6可采用地下连续墙、灌注桩、旋喷桩等，用于监测支护机构6水平位移的自动测斜管5竖直埋设在支护机构6远离基坑1一侧的土层内，且自动测斜管5靠近支护机构6设置，在其他实施例中，自动测斜管5可埋设于支护机构6内。在基坑1内设置支撑机构2，支撑机构2安装在基坑1底部，并用于支撑支护机构6，支撑机构2与自动测斜管5之间可通过数控泵站4与外接主机进行电性连接，即自动测斜管5监测支护机构6水平位移并将数据传输给外接主机，外接主机处理自动测斜管5传输的数据，且当支护机构6水平位移量超出所设允许范围时，外接主机控制数控泵站4启动支撑机构2对支护机构6进行支撑。支撑机构2对于支护机构6的支撑作用力与支护机构6水平位移量呈正比，即支护机构6水平位移越大，数控泵站4控制支撑机构2对支护机构6的支撑力越大。

具体地，对于支撑机构2，如附图2、附图3所示，包括格构桩24、立柱桩25、若干个支撑组件，其中立柱桩25固定连接在格构桩24的一侧端头上，本实施例中立柱桩25设置在格构桩24的下侧端头上，便于将格构桩24埋设并固定到基坑1底部。

若干个支撑组件沿格构桩24轴线方向分布设置，其中支撑组件包括可沿格构桩24轴线方向滑动并连接于格构桩24的环撑23，环撑23上固定连接有若干个支撑杆22，支撑杆22远离环撑23一端固定连接有用于支撑基坑1支护机构6的伺服液压机21，伺服液压机21与自动测斜管5电性连接。本实施例中，格构桩24竖直设置在基坑1内且其轴线方向为竖直方向，支撑组件设置有三组且在竖直方向上分布设置，三组支撑组件分别对基坑1内不同深度的支护机构6进行支撑。

支撑组件内的环撑23套设在格构桩24上，环撑23上固定连接四根支撑杆22，同一个支撑组件中的支撑杆22处于同一平面上且均垂直于格构桩24，即同一支撑组件中的四根支撑杆22处于同一水平面上，使得安装在同一支撑组件的支撑杆22上的伺服液压机21对同一水平面的支护机构6进行支撑。

在其他实施例中，支撑组件数量可根据基坑1深度进行设置。而同一个支撑组件中支撑杆22的数量根据基坑1侧壁数量设置，即本实施例中基坑1水平截面为矩形，则同一个支撑组件中支撑杆22设置四根，并使每根支撑杆22垂直相应一侧的基坑1支护机构6设置，使得支撑杆22上的伺服液压机21能够垂直基坑1支护机构6进行支撑；在其他实施例中，基坑1水平截面为五边形时，则同一个支撑组件上设置五根支撑杆22，基坑1水平截面为三角形时，则同一个支撑组件上设置三根支撑杆22。本实施例中环撑23与支撑杆22不为一体成型件，可根据使用需要在环撑23上固定所需数量的支撑杆22。

在格构桩24远离立柱桩25的端头处设有第一挂钩223，支撑组件则还包括固定在支撑杆22上的第二挂钩222，第一挂钩223与第二挂钩222之间连接有连接绳224，当支撑组件相对格构桩24滑移时会将连接绳224张紧，连接绳224张紧后相应的支撑组件则不再相对格构桩24滑动，即通过连接绳224对相应的支撑组件起到吊接定位作用。

本实施例中，第一挂钩223设置在格构桩24上端头处，支撑组件设置有三组，每组支撑组件中设置四根支撑杆22，而每根支撑杆22上的第二挂钩222与格构桩24上的第一挂钩223之间均连接有连接绳224，因此本实施例中连接绳224设置有十二根。为避免连接绳224交缠在一起，格构桩24上的第一挂钩223也设置有十二个，十二个第一挂钩223分成三组挂钩组，三组挂钩组沿竖直方向分布设置在格构桩24上，每组挂钩组中的四个第一挂钩223水平位置相同，且与同一支撑组件中的四根支撑杆22的分布相同。最上侧挂钩组中的四个第一挂钩223，与最上侧支撑组件中的四个第二挂钩222，相对应地通过连接绳224连接；中间挂钩组中的四个第一挂钩223，与中间支撑组件中的四个第二挂钩222，相对应地通过连接绳224连接；最下侧挂钩组中的四个第一挂钩223，与最下侧支撑组件中的四个第二挂钩222，相对应地通过连接绳224连接，从而能够减少连接绳224交缠情况。

另外，如附图4所示，为减少支撑组件中的支撑杆22对其他支撑组件中的连接绳224干涉，在支撑杆22和/或环撑23上贯通开设出供连接绳224穿设的第一绳孔225。

由于连接绳224的长度对与其相连接的支撑组件的位置有定位作用，而三组支撑组件需用于支撑不同深度的支护机构6，不同的支撑组件中的第二挂钩222与第一挂钩223之间的连接绳224长度不同，从而在支撑组件滑动并将连接绳224张紧后，三组支撑组件在基坑1内的位置高度不同。另外，同一个支撑组件中的第二挂钩222相对格构桩24的间距相同，第二挂钩222与第一挂钩223之间的连接绳224长度相同，使得同一个支撑组件上连接的四根连接绳224在张紧时对该支撑组件的吊接作用力相同，从而能够减少支撑组件在沿格构桩24滑移过程中倾斜的情况。

该支撑装置还包括用于撑托、吊放支撑组件的卷扬机3，在卷扬机3上卷绕吊绳33，吊绳33的活动端连接有托板34，托板34抵接于靠近立柱桩25一侧的支撑组件上，且托板34抵接于该支撑组件中的支撑杆22靠近立柱桩25一侧端，即托板34抵接在最下侧支撑组件中的支撑杆22下端面，通过卷扬机3张紧吊绳33，并通过托板34将支撑组件托住，并通过卷扬机3吊放吊绳33，使托板34下移，从而使支撑组件在自身重力作用下向下滑动。卷扬机3下方吊绳33的长度也与外接主机电性连接，预设三个下放吊绳33的长度，其与三个支撑组件所需支撑的深度相同，即在卷扬机3下方吊绳33并使其中一个支撑组件到达支撑位置深度时，该支撑组件与格构桩24之间的连接绳224刚好张紧，此时卷扬机3下放吊绳33长度达到第一个预设值，卷扬机3向外接电机传递信号，并使外接主机传输信号给自动测斜管5，使自动测斜管5主动对支护机构6的水平位移开始检测，若检测其水平位移大于所允许的范围，将信息传输回外接主机，外接主机控制数控泵站4并驱动该到达支撑位置的支撑组件启动，并对相应深度的支护机构6进行支撑，直至自动测斜管5监测到支护机构6的水平位移处于允许范围，以此类推，当第二个支撑组件到达支撑位置深度时，该支撑组件与格构桩24之间的连接绳224刚好张紧，卷扬机3下放吊绳33长度达到第二个预设值；当第三个支撑组件到达支撑位置深度时，该支撑组件与格构桩24之间的连接绳224刚好张紧，卷扬机3下放吊绳33长度达到第三个预设值。

本实施例中，卷扬机3与同一个支撑组件中的支撑杆22数量相同，即卷扬机3、吊绳33即托板34均设置有四个，四个卷扬机3相对基坑1的距离相同，且四个卷扬机3启停同步，为提高卷扬机3的稳定性，卷扬机3底部设置嵌固桩31固定在地面上，另外在基坑1上侧边缘处设置四个支撑架32，对四根吊绳33进行导向支撑，使吊绳33在基坑1内的部分保持竖直。

在支撑组件中的支撑杆22内贯通开设有供吊绳33穿设的第二绳孔221，第二绳孔221限制吊绳33，避免在吊放过程中吊绳33与支撑杆22脱离，减少托板34与最下侧的支撑杆22脱离的情况。

本申请实施例的一种吊装式基坑主动控制支撑装置的实施步骤为：

首先，对所要开挖的基坑1进行测量标线，并在所要开挖的基坑1周边施工支护机构6，并在支护机构6远离基坑1一侧的土层内埋设自动测斜管5；在基坑1中部通过旋挖机成孔并埋设立柱桩25和格构桩24，并使格构桩24顶部低于标高地面；

其次，挖出基坑1上侧的浅层土层，并将三组支撑组件连接到格构桩24上，此时连接绳224均处于松弛状态，将吊绳33活动端穿过第二绳孔221并连接托板34，使托板34抵接在最下侧的支撑杆22下端，在基坑1顶部施工混凝土支撑；

再次，开挖土层并同时启动四个卷扬机3下放吊绳33，此时三个支撑组件在自身重力下向下滑动，直至最上方的支撑组件与格构桩24之间的连接绳224张紧，此时卷扬机3下放吊绳33长度达到第一个预设值，卷扬机3向外接电机传递信号，并使外接主机传输信号给自动测斜管5，使自动测斜管5主动对支护机构6的水平位移开始检测，若检测其水平位移大于所允许的范围，将信息传输回外接主机，外接主机控制数控泵站4并驱动最上侧支撑组件中的伺服液压机21启动，并对相应深度的支护机构6进行支撑，直至自动测斜管5监测到支护机构6的水平位移处于允许范围；

再次，继续向下开挖土层并下放吊绳33，下侧的两个支撑组件继续向下滑动，直至中间的支撑组件与格构桩24之间的连接绳224张紧，此时卷扬机3下放吊绳33长度达到第二个预设值，此时通过卷扬机3、外接主机、自动测斜管5、数控泵站4以及第二支撑组件上的伺服液压机21之间的电性控制，对相应深度的支护机构6进行支撑，直至自动测斜管5监测到支护机构6的水平位移处于允许范围；

最后，继续向下开挖土层并下放吊绳33，最下侧的支撑组件继续向下滑动，直至最下侧支撑组件与格构桩24之间的连接绳224张紧，此时卷扬机3下放吊绳33长度达到第三个预设值，此时通过卷扬机3、外接主机、自动测斜管5、数控泵站4以及第三支撑组件上的伺服液压机21之间的电性控制，对相应深度的支护机构6进行支撑，直至自动测斜管5监测到支护机构6的水平位移处于允许范围。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种吊装式基坑主动控制支撑装置，用于支撑基坑内的支护机构（6），其特征在于，包括用于监测支护机构（6）水平位移的自动测斜管（5）、用于支撑支护机构（6）的支撑机构（2），所述支撑机构（2）包括格构桩（24）、沿所述格构桩（24）轴线方向分布设置的若干个支撑组件，所述支撑组件包括连接于所述格构桩（24）并沿其轴线方向滑动并的环撑（23），所述环撑（23）上固定连接有若干个支撑杆（22），所述支撑杆（22）远离所述环撑（23）一端固定连接有用于支撑支护机构（6）的伺服液压机（21），所述伺服液压机（21）与所述自动测斜管（5）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种吊装式基坑主动控制支撑装置，其特征在于，同一个所述支撑组件中的所述支撑杆（22）处于同一平面且均垂直于所述格构桩（24）。

3.根据权利要求1所述的一种吊装式基坑主动控制支撑装置，其特征在于，所述格构桩（24）一侧端头固定连接有立柱桩（25）。

4.根据权利要求3所述的一种吊装式基坑主动控制支撑装置，其特征在于，所述格构桩（24）远离所述立柱桩（25）的端头处设有第一挂钩（223），所述支撑组件还包括固定在所述支撑杆（22）上的第二挂钩（222），所述第一挂钩（223）与所述第二挂钩（222）之间连接有连接绳（224）。

5.根据权利要求4所述的一种吊装式基坑主动控制支撑装置，其特征在于，同一个所述支撑组件中的所述第二挂钩（222）相对所述格构桩（24）的间距相同，且所述第二挂钩（222）与所述第一挂钩（223）之间的所述连接绳（224）长度相同；不同的所述支撑组件中的所述第二挂钩（222）与所述第一挂钩（223）之间的所述连接绳（224）长度不同。

6.根据权利要求5所述的一种吊装式基坑主动控制支撑装置，其特征在于，所述支撑杆（22）和/或所述环撑（23）上贯通开设有供所述连接绳（224）穿设的第一绳孔（225）。

7.根据权利要求3至6任一项所述的一种吊装式基坑主动控制支撑装置，其特征在于，该支撑装置还包括卷扬机（3）、卷绕于所述卷扬机（3）的吊绳（33）、以及连接于所述吊绳（33）活动端并连接于靠近所述立柱桩（25）一侧的所述支撑组件的托板（34）。

8.根据权利要求7所述的一种吊装式基坑主动控制支撑装置，其特征在于，所述支撑杆（22）内贯通开设有供所述吊绳（33）穿设的第二绳孔（221）。