基坑施力装置、基坑钢支撑装置及基坑钢支撑安装方法与流程

本发明涉及基坑支护技术领域，具体而言，涉及一种基坑施力装置、基坑钢支撑装置及基坑钢支撑安装方法。

背景技术：

在大型深基坑工程中，支护结构的施工质量是保证基坑稳定的重要控制点，而钢支撑的安装是基坑支护结构施工中最重要的一环。传统施工方法中，在安装钢支撑时，钢支撑与支护围檩之间不存在内力，这样一来，基坑支护结构的安全性较低。

技术实现要素：

鉴于此，本发明提出了一种基坑施力装置，旨在解决现有技术中钢支撑与支护围檩之间不存在内力易导致基坑支护结构的安全性低的问题。本发明还提出了一种基坑钢支撑装置和一种基坑钢支撑安装方法。

一个方面，本发明提出了一种基坑施力装置，该装置包括：底板，用于通过支座与基坑内的圈梁相连接；本体，与底板相连接；连接体，用于与钢支撑相连接，并且，连接体与本体位置可调地相连接，以通过调节连接体与本体的相对位置进而对钢支撑施加预设内力。

进一步地，上述基坑施力装置还包括：紧固机构，连接体开设有插接孔，本体设置有插接块，插接块可移动地插设于插接孔内，紧固机构可拆卸地设置于插接块与插接孔之间，紧固机构用于在插接块与连接体之间的位置调节后使得本体与连接体相对固定。

进一步地，上述基坑施力装置中，连接体开设有两个并列设置的插接孔，两个插接孔之间具有预设间距；插接块为两个，两个插接块与两个插接孔一一对应地相插接。

进一步地，上述基坑施力装置中，紧固机构为楔铁，楔铁夹设于两个插接块之间且插设于本体与连接体之间。

进一步地，上述基坑施力装置中，本体相对的两个侧壁分别设置一个加强板，每个加强板均对应于两个插接块之间且与楔铁相抵接。

进一步地，上述基坑施力装置中，本体沿周向均匀地设置有多个加强肋。

进一步地，上述基坑施力装置中，连接体包括：连接管，第一端与钢支撑相连接；连接板，横设于连接管的第二端；连接柱，置于连接管内且与连接板相连接；两个插接孔开设于连接板，连接柱对应于两个插接孔处开设有两个插接通道，每个插接块均依次插设于对应的插接孔和插接通道内。

本发明中，底板与基坑内的圈梁相连接，连接体与钢支撑相连接，通过调节连接体与本体的相对位置来对钢支撑施加预设内力，使得钢支撑与圈梁在安装后即可存在内力，有效地提高了钢支撑与圈梁之间的稳定性，减少了基坑支护结构的水平位移，并提高了基坑支护的安全性和可靠性，解决了现有技术中钢支撑与支护围檩之间不存在内力易导致基坑支护结构的安全性低的问题，并且结构简单，便于操作，还可以重复使用。

另一方面，本发明还提出了一种基坑钢支撑装置，该装置包括：钢支撑和上述任一种基坑施力装置；其中，钢支撑的第一端用于与一个支座相连接，钢支撑的第二端依次通过基坑施力装置中的连接体、本体和底板与另一支座相连接；两个支座分别一一对应地用于与基坑内圈梁的相邻两个侧壁相连接，以使钢支撑呈倾斜状态。

本发明中，钢支撑倾斜地设置于基坑内圈梁相邻的两个侧壁之间，并且，钢支撑的第一端通过一个支座与圈梁相对固定，钢支撑的第二端通过调节本体与连接体的相对位置以使钢支撑具有预设内力，并在达到预设内力后将钢支撑的第二端与另一个支座相对固定，有效地提高了钢支撑与圈梁之间的稳定性，减少了基坑支护结构的水平位移，并提高了基坑支护的安全性和可靠性。

另一方面，本发明还提出了一种基坑钢支撑安装方法，该方法包括如下步骤：第一安装步骤，在基坑侧壁圈梁的相邻两个侧壁上均安装支座；第二安装步骤，将钢支撑的第一端与其中一个支座相连接，将钢支撑的第二端依次通过上述任一种基坑施力装置中的连接体、本体和底板与另一个支座相连接；施力步骤，将千斤顶放置于底板与连接体之间，并对钢支撑施加内力；固定步骤，在达到预设内力后，将本体与连接体相对固定。

进一步地，上述基坑钢支撑安装方法中，在固定步骤之后还包括：检查钢支撑是否破坏，当钢支撑破坏时重复施力步骤和固定步骤。

本发明中，钢支撑倾斜地设置于基坑内圈梁相邻的两个侧壁之间，并且，钢支撑的第一端通过一个支座与圈梁相对固定，钢支撑的第二端通过千斤顶调节本体与连接体的相对位置以使钢支撑具有预设内力，并在达到预设内力后将钢支撑的第二端与支座相对固定，有效地提高了钢支撑与圈梁之间的稳定性，进而提高了基坑支护的安全性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的基坑施力装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的基坑施力装置中，本体的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的基坑施力装置中，连接体的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的基坑施力装置使用时的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的基坑钢支撑装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的基坑钢支撑装置中，钢支撑的第一端的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的基坑钢支撑装置中，钢支撑的第二端的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的基坑钢支撑装置中，钢支撑的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的基坑钢支撑安装方法的流程图；

图10为本发明实施例提供的基坑钢支撑安装方法的又一流程图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

基坑施力装置实施例：

参见图1至图4，图中示出了本实施例中基坑施力装置的优选结构。基坑内设置有圈梁7，圈梁7沿基坑的周向设置一周，钢支撑5倾斜地设置于圈梁7相邻的两个侧壁上，即钢支撑5设置于圈梁7的边角处。钢支撑5的其中一端与圈梁7之间可以通过基坑施力装置进行连接，通过基坑施力装置对钢支撑5施加内力。如图所示，基坑施力装置包括：底板1、本体3和连接体4。其中，底板1通过支座2与基坑内的圈梁7相连接，优选的，底板1与支座2为焊接连接，支座2与圈梁7也为焊接连接，以保证连接的稳固性。本体3与底板1相连接，该连接可以为固定连接，如焊接连接，也可以为可拆卸连接，本实施例对此不做任何限制。

连接体4的一端用于与钢支撑5的其中一个端部相连接，连接体4的另一端与本体3位置可调地相连接，通过调节连接体4与本体3的相对位置进而对钢支撑5施加预设内力，使得钢支撑5在安装时具有预设内力。该预设内力可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。优选的，预设内力为钢支撑5设计轴力的0.5-0.8倍。

可以看出，本实施例中，底板1与基坑内的圈梁7相连接，连接体4与钢支撑5相连接，通过调节连接体4与本体3的相对位置来对钢支撑5施加预设内力，使得钢支撑5与圈梁7在安装后即可存在内力，有效地提高了钢支撑5与圈梁7之间的稳定性，减少了基坑支护结构的水平位移，并提高了基坑支护的安全性和可靠性，解决了现有技术中钢支撑与支护围檩之间不存在内力易导致基坑支护结构的安全性低的问题，并且结构简单，便于操作，还可以重复使用。

继续参见图1至图4，上述实施例中，连接体4开设有插接孔41，本体3设置有插接块6，插接块6可移动地插设于插接孔41内，以便于连接体4与本体3之间的位置调节。基坑施力装置还可以包括：紧固机构。其中，紧固机构可拆卸地设置于插接块6与插接孔41之间，插接块6在插接孔41内进行移动，以调节本体3与连接体4的相对位置，直至调节至钢支撑5具有预设内力后，紧固机构用于使得本体3与连接体4相对固定，即本体3与连接体4的位置不再变化，这时钢支撑5能够保持预设内力。

优选的，连接体4开设有两个并列设置的插接孔41，两个插接孔41之间具有预设间距，该预设间距可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。相应的，插接块6为两个，两个插接块6之间也具有预设间距，两个插接块6与两个插接孔41一一对应，并且，每个插接块6均与对应的插接孔41相插接。

紧固机构可以为楔铁8，楔铁8夹设于两个插接块6之间，并且，楔铁8插设于本体3与连接体4之间。具体地，两个插接块6插设于两个插接孔41后，在本体3与连接体4相对移动后，则本体3与连接体4之间具有一定的距离，两个插接块6之间以及本体3的端面与连接体4的端面之间形成一个夹设间隙，楔铁8夹设于该夹设间隙内。

可以看出，本实施例中，通过本体3上的插接块6可移动地插设于连接体4的插接孔41内，在本体3与连接体4之间的位置调节好之后，紧固机构将本体3与连接体4相对固定，使得钢支撑5具有预设内力，并能保证本体3与连接体4之间的稳定固定。

参见图1和图2，上述各实施例中，本体3相对的两个侧壁分别设置一个加强板9，即本体3相对的两个侧壁中的每个侧壁上均设置一个加强板9。每个加强板9均对应于两个插接块6之间且与楔铁8相抵接。具体地，本体3可以为长方体状，两个加强板9均可以为长方形的板状体，两个加强板9垂直地设置于本体3相对的两个侧壁，并且，每个加强板9均对应于两个插接块6之间的间隙处，并且，每个加强板9均向外延伸。楔铁8夹设于夹设间隙内后与楔铁8相接触。这样，加强板9的设置能够有效地提高本体3的强度，并能保证本体3、连接体4与楔铁8之间的稳定连接，进而提高了楔铁8对本体3和连接体4之间的紧固效果，还能防止楔铁8因受力过大而损坏。

参见图1和图2，上述各实施例中，本体3沿周向均匀地设置有多个加强肋10，以有效地提高本体3的强度。具体地，每个加强肋10均呈直角三角形，每个加强肋10的其中一个直角边均与底板1相连接，每个加强肋10的另一个直角边均与本体3相连接，每个加强肋10的另一个直角边的尖角处对应于本体3与插接块6的连接处。在本实施例中，加强肋10为四个，四个加强肋10分别设置于本体3的四个边角处。

参见图1和图3，上述各实施例中，连接体4可以包括：连接管42、连接板43和连接柱44。其中，连接管42的第一端(图1所示的右端)与钢支撑5相连接，优选为可拆卸地连接，如法兰盘连接。连接板43横设于连接管42的第二端(图1所示的左端)，则连接板43盖设于连接管42的第二端的端部，连接板43与连接管42之间可以为焊接连接等方式。连接柱44置于连接管42的内部，并且，连接柱44与连接板43相连接。

连接柱44可以为实心体，两个插接孔41开设于连接板43，连接柱44对应于两个插接孔41处开设有两个插接通道，两个插接通道与两个插接孔41一一对应且相连通，每个插接块6均依次插设于对应的插接孔41和插接通道内。

可以看出，本实施例中，连接体4的结构简单，便于实施。

结合图1至图4对基坑施力装置的使用进行介绍：将底板1与支座2相连接，支座2与基坑内的圈梁7相连接，连接体4的第一端(图1所示的右端)与钢支撑5相连接。将两个插接块6插设于两个插接孔41，将两个千斤顶11分别置于两个插接块6的外侧，并且，两个千斤顶11与两个加强板9分别对应于本体3的四个侧壁处，每个千斤顶11的两端均分别抵接于底板1与连接板43。同时，操控两个千斤顶11，两个千斤顶11同时顶进(顶进方向如图4所示的箭头方向)，观察千斤顶11的油表读数，直至达到预设内力时，停止两个千斤顶11的顶进，这时本体3与连接体4之间的位置相对稳定，楔铁8夹设于夹设间隙内，则本体3与连接体4相对固定，并能保证钢支撑5具有预设内力。

综上所述，本实施例中，通过调节连接体4与本体3的相对位置来对钢支撑5施加预设内力，使得钢支撑5与圈梁7在安装后即可存在内力，有效地提高了钢支撑5与圈梁7之间的稳定性，减少了基坑支护结构的水平位移，并提高了基坑支护的安全性和可靠性，并且结构简单，便于操作，还可以重复使用。

基坑钢支撑装置实施例：

本实施例还提出了一种基坑钢支撑装置，参见图5至图8，该基坑钢支撑装置包括：钢支撑5和上述任一种基坑施力装置。其中，钢支撑5的第一端用于与一个支座2相连接，钢支撑5的第二端依次通过基坑施力装置中的连接体4、本体3和底板1与另一个支座2相连接。具体地，钢支撑5的第一端与支座2之间可以为焊接连接，优选的，钢支撑5的第一端与该支座2之间通过连接铁片12连接在一起。钢支撑5的第二端与连接体4中的连接管42可拆卸连接，本体3上的插接块6可移动地插设于连接体4的插接孔41内，底板1与另一个支座2相连接。其中，基坑施力装置的具体实施过程参见上述说明即可，本实施例在此不再赘述。

参见图5，两个支座2分别一一对应地与基坑内圈梁7的相邻两个侧壁相连接，以使钢支撑5呈倾斜状态。优选的，每个支座2与圈梁7的侧壁之间均,为焊接连接。

具体实施时，参见图8，钢支撑5可以为多节段通过法兰盘连接。

可以看出，本实施例中，钢支撑5倾斜地设置于基坑内圈梁7相邻的两个侧壁之间，并且，钢支撑5的第一端通过一个支座2与圈梁7相对固定，钢支撑5的第二端通过调节本体3与连接体4的相对位置以使钢支撑5具有预设内力，并在达到预设内力后将钢支撑5的第二端与另一个支座2相对固定，有效地提高了钢支撑5与圈梁7之间的稳定性，减少了基坑支护结构的水平位移，并提高了基坑支护的安全性和可靠性。

基坑钢支撑安装方法实施例：

本实施例还提出了一种基坑钢支撑安装方法，参见图9，基坑钢支撑安装方法包括如下步骤：

第一安装步骤s1，在基坑侧壁圈梁的相邻两个侧壁上均安装支座。

具体地，参见图5至图7，圈梁7的相邻两个侧壁中的每个侧壁均安装一个支座2，利用吊车辅助将两个支座2与圈梁7焊接固定。

第二安装步骤s2，将钢支撑的第一端与其中一个支座相连接，将钢支撑的第二端依次通过上述任一种基坑施力装置中的连接体、本体和底板与另一个支座相连接。

具体地，参见图1至图3以及图6和图7，采用吊车将钢支撑5吊起，钢支撑5的第一端与其中一个支座2之间可以为焊接连接，优选的，钢支撑5的第一端与该支座2之间通过连接铁片12焊接连接。钢支撑5的第二端与连接体4中的连接管42可拆卸连接，本体3上的插接块6可移动地插设于连接体4的插接孔41内，底板1与另一个支座2相连接。其中，基坑施力装置的具体实施过程参见上述说明即可，本实施例在此不再赘述。

施力步骤s3，将千斤顶放置于底板与连接体之间，并对钢支撑施加内力。

具体地，参见图1、图3和图4，千斤顶11为两个，将两个千斤顶11分别置于两个插接块6的外侧，每个千斤顶11的两端均分别抵接于底板1与连接板43。同时操控两个千斤顶11，两个千斤顶11同时顶进(顶进方向如图4所示的箭头方向)，以对钢支撑5施加内力。

固定步骤s4，在达到预设内力后，将本体与连接体相对固定。

具体地，观察千斤顶11的油表读数，当达到预设内力时，停止两个千斤顶11的顶进，这时本体3与连接体4之间的位置保持固定不动，楔铁8夹设于两个插接块6之间以及本体3的端面与连接体4的端面之间的夹设间隙内，使得本体3与连接体4相对固定，并能保证钢支撑5具有预设内力。其中，预设内力为钢支撑5设计轴力的0.5-0.8倍。

具体实施时，钢支撑5可以为多节段通过法兰盘连接。

可以看出，本实施例中，钢支撑倾斜地设置于基坑内圈梁相邻的两个侧壁之间，并且，钢支撑的第一端通过一个支座与圈梁相对固定，钢支撑的第二端通过千斤顶调节本体与连接体的相对位置以使钢支撑具有预设内力，并在达到预设内力后将钢支撑的第二端与支座相对固定，有效地提高了钢支撑与圈梁之间的稳定性，进而提高了基坑支护的安全性。

参见图10，如图所示，基坑钢支撑安装方法包括如下步骤：

第一安装步骤s1，在基坑侧壁圈梁的相邻两个侧壁上均安装支座。

第二安装步骤s2，将钢支撑的第一端与其中一个支座相连接，将钢支撑的第二端依次通过上述任一种基坑施力装置中的连接体、本体和底板与另一个支座相连接。

施力步骤s3，将千斤顶放置于底板与连接体之间，并对钢支撑施加内力。

固定步骤s4，在达到预设内力后，将本体与连接体相对固定。

步骤s5，检查钢支撑是否破坏，当钢支撑破坏时重复施力步骤s3和固定步骤s4。

具体地，通过观察钢支撑5来确定是否破坏，该破坏可以为不当施工造成的内力损失或者其他原因导致的破坏，本实施例对破坏原因不做任何限制。当钢支撑5的预设内力产生损失后，重复施力步骤s3和固定步骤s4进行二次施加预设内力，减少了基坑支护结构的水平位移，并提高了基坑支护的安全性。

综上所述，本实施例中，钢支撑倾斜地设置于基坑内圈梁相邻的两个侧壁之间，并且，钢支撑的第一端通过一个支座与圈梁相对固定，钢支撑的第二端通过千斤顶调节本体与连接体的相对位置以使钢支撑具有预设内力，并在达到预设内力后将钢支撑的第二端与支座相对固定，有效地提高了钢支撑与圈梁之间的稳定性，进而提高了基坑支护的安全性。

需要说明的是，本发明中的基坑施力装置、基坑钢支撑装置及基坑钢支撑安装方法原理相同，相关之处可以相互参照。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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