一种基于U型盾构机的横向可伸缩基坑支护架的制作方法

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架。

背景技术：

综合管廊可分为现浇管廊和非现浇管廊两类，其中非现浇管廊又可分为分段预制装配式综合管廊和预制叠拼式综合管廊。目前我国城市地下综合管廊的施工基本上采用放坡开挖和基坑支护明挖施工方式，先进行基坑支护墙施工，待将基坑挖到预定标高后，再将预制管段运到现场，吊放入基坑中进行安装、浇注混凝土进行节点连接，最后等混凝土凝固后，进行防水、回填处理等工序。这种方式存在施工周期长、现场工作量大、对周边环保污染大、周边交通压力大等不利因素。

为解决上述明挖法带来的不利情况，采用u型敞口盾构机(下称“u盾”)进行施工，开挖时不放坡，同时也无需进行基坑支护，挖土、出土和预制管段吊装均可采用机械来实施，施工占地范围小，能够大大节省劳动力、缩短工期和降低建造成本。在标准段施工时，u盾向前推进，可由分段预制拼装式管廊的廊壁提供油压千斤顶的后座支撑，但当施工叠拼式综合管廊或全现浇综合管廊时，还需要浇注自密实混凝土或普通混凝土，并等到混凝土凝固到一定强度后才能为盾构机推进提供后座支撑，进而导致u盾推进不连续，工期拉长，另外又增加了施工成本。此外，碰到管廊纵向截面多变时，目前固定宽度的u盾也难于适应。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架，使u型盾构机能够同样适用于叠拼式综合管廊施工，并适应综合管廊纵向截面多变的情况，从而缩短施工周期，减少人力资源用量，节约建造成本，实现无振动、无噪音、绿色、环保的施工。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架，包括侧板、围檩和横撑，所述侧板包括第一侧板和第二侧板，所述横撑至少包括第一横撑和第二横撑，所述围檩包括第一围檩、第二围檩、第三围檩和第四围檩；

所述第一横撑的两端分别与第一围檩和第二围檩的中点位置固定连接，所述第一围檩和所述第二围檩分别对应的与靠近所述第一侧板的一端和靠近所述第二侧板的一端的第一位置固定连接；

所述第二横撑的两端分别与第三围檩和第四围檩的中点位置固定连接，所述第三围檩和所述第四围檩分别对应的与靠近所述第一侧板的另一端和靠近所述第二侧板的另一端的第二位置活动连接；

所述第二横撑可在所述第一位置至所述第二位置间移动。

本发明的有益效果在于：本发明提供的一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架，应用于采用u型盾构机的叠拼式综合管廊施工中，由支护架为u型盾构机向前推进提供支撑，支护架通过设置侧板形成基坑侧边的支护墙，通过设置横撑和围檩提供相对侧板间的对撑，使支护架无需较深的插入地下(打桩)即能形成安全稳定的施工空间，进而省去普通支护架(钢板桩)的拔桩和桩端坑回填处理施工，施工简单方便；支护架的第二横撑活动连接方便垫层施工，将第二横撑上移即能够给综合管廊管片拼装施工提供足够的空间，支护架可工厂化预制然后现场进行多个支护架连续拼装，适用不同流水段长度的需要，并且该支护架可多次重复利用节约施工成本。

附图说明

图1为本发明实施例一的一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架的主视图；

图2为本发明实施例一的一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架的截面图；

图3为本发明实施例一的一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架的俯视图；

图4为本发明实施例二的一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架的主视图；

图5为本发明实施例二的一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架的截面图；

图6为本发明实施例二的一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架的俯视图。

标号说明：

1、侧板；11、第一侧板；12、第二侧板；

2、围檩；21、第一围檩；22、第二围檩；23、第三围檩；24、第四围檩；

3、横撑；31、第一横撑；311、第一横杆；312、电动伸缩杆；313、第二横杆；32、第二横撑；321、直线导轨；322、电动滑块；

4、斜撑。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

请参照图1至图6，一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架，包括侧板、围檩和横撑，侧板包括第一侧板和第二侧板，横撑至少包括第一横撑和第二横撑，围檩包括第一围檩、第二围檩、第三围檩和第四围檩；

第一横撑的两端分别与第一围檩和第二围檩的中点位置固定连接，第一围檩和第二围檩分别对应的与靠近第一侧板的一端和靠近第二侧板的一端的第一位置固定连接；

第二横撑的两端分别与第三围檩和第四围檩的中点位置固定连接，第三围檩和第四围檩分别对应的与靠近第一侧板的另一端和靠近第二侧板的另一端的第二位置活动连接；

第二横撑可在第一位置至第二位置间移动。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：本发明提供的一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架，应用于采用u型盾构机的叠拼式综合管廊施工中，由支护架为u型盾构机向前推进提供支撑，支护架通过设置侧板形成基坑侧边的支护墙，通过设置横撑和围檩提供相对侧板间的对撑，使支护架无需较深的插入地下(打桩)即能形成安全稳定的施工空间，进而省去普通支护架(钢板桩)的拔桩和桩端坑回填处理，施工简单方便；支护架的第二横撑活动连接方便垫层施工，将第二横撑上移即能够给综合管廊管片拼装施工提供足够的空间，支护架可工厂化预制然后现场进行多个支护架连续拼装，适用不同流水段长度的需要，可多次重复利用节约施工成本。

进一步的，第一横撑和第二横撑均包括第一横杆、伸缩杆和第二横杆，第一横杆和第二横杆的一端均固定在对应的围檩上，且另一端分别与伸缩杆的两端固定连接。

由上述描述可知，通过在中段设置伸缩杆使横撑长度可调节，从而使支护架能够适应叠拼综合管廊纵向断面多变的特性。

进一步的，伸缩杆为电动伸缩杆。

由上述描述可知，采用电动伸缩杆省去外附调节施力设备，伸缩杆能够依靠自身动力调节长度。

进一步的，还包括与电动伸缩杆无线连接的遥控装置，遥控装置用于控制电动伸缩杆的伸长与收缩。

由上述描述可知，连接遥控装置能够实现远距离控制横撑的长度，还可显示横撑实际承受的压力值，并且可将多个支护架的伸缩杆的遥控装置连接至中控箱实现中央智能控制。

进一步的，第一侧板和第二侧板在第一位置到第二位置之间均设置与围檩垂直的至少一个导轨，第三围檩和第四围檩在对应导轨的位置上均设置有滑块，滑块与导轨可滑动连接。

由上述描述可知，通过设置导轨和滑块实现第二横撑、第三围檩和第四围檩的上下同步的直线移动，可直接通过千斤顶等顶升设备进行上下移动，移动方便，且不会产生偏移，进而形成受力不均匀而失稳。

进一步的，还包括与滑块电连接的控制器，滑块为电动滑块，控制器用于控制电动滑块定位和移动。

由上述描述可知，采用电动滑块带动第二横撑、第三围檩和第四围檩上下移动，无需外附顶升设备，连接控制器可对电动滑块进行移动定位控制，通过控制器控制移动距离。

进一步的，第一横撑与第一围檩和第二围檩的固定连接位置以及第二横撑与第三围檩和第四围檩的固定连接位置均分别设置有至少两根斜撑，以形成三角支撑。

由上述描述可知，在横撑与围檩的固定连接处设置斜撑，形成稳固的三角支撑，使连接更加牢固安全可靠。

进一步的，侧板为型钢侧板或钢筋混凝土侧板。

进一步的，围檩为型钢围檩。

由上述描述可知，采用钢材或钢筋混凝土制造能够提供足够强度和刚度的支护架和支撑，耐损耗，能够多次重复使用。

请参照图1至图3，本发明的实施例一为：

一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架，包括侧板1、围檩2和横撑3，侧板1包括第一侧板11和第二侧板12，围檩2包括第一围檩21、第二围檩22、第三围檩23和第四围檩24，横撑3包括第一横撑31和第二横撑32，侧板1、围檩2和横撑3均可采用钢材或钢筋混凝土制造；

第一横撑31的两端分别与第一围檩21和第二围檩22的中点位置固定连接呈h形，第一围檩21和第二围檩22分别对应的与第一侧板11和第二侧板12靠近顶端的第一位置固定连接，该第一位置靠近顶端且与最顶端有一定距离，该距离可根据支护架的实际定制尺寸设置；

第二横撑32的两端分别与第三围檩23和第四围檩24的中点位置固定连接呈h形，第三围檩23和第四围檩24分别对应的与第一侧板11和第二侧板12远离第一位置的另一端的第二位置活动连接，该第二位置位于两侧板1上靠近基坑底面的一端且与底面有一定距离，该距离至少应满足基坑垫层施工所需要的高度，围檩2和侧板1之间的活动连接可采用可拆卸的螺栓连接，也可采用其他活动连接方式，使第二横撑32、第三围檩23和第四围檩24可整体的在两侧板1之间自第二位置移动至第一位置或自第一位置移回初始的第二位置；

第一横撑31和第二横撑32与围檩2之间的四个固定位置均设置两个斜撑4，斜撑4的两端分别固定在横撑3和围檩2上形成三角支撑，第一横撑31和第二横撑32均包括第一横杆311、电动伸缩杆312和第二横杆313，第一横杆311的一端和第二横杆313的一端固定连接至围檩2中点，电动伸缩杆312的两端分别连接第一横杆311的另一端和第二横杆313的另一端，使第一横撑31和第二横撑32中间可伸缩调节横撑3的长度，电动伸缩杆312连接有遥控装置，可远距离遥控电动伸缩杆312的伸缩，多个支护架重复拼装时也可将遥控装置连接至施工中控箱进行集中控制。

本实施例一的支护架的第二横撑32的移动可通过在下方置放千斤顶进行上下移动，也可通过吊装设备移动，通过施工人员定位安装。

请参照图4至图6，本发明的实施例二为：

一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架，在上述实施例一的基础上，在本实施例中，第一侧板11和第二侧板12上第一位置到第二位置之间，靠近两块侧板1的四个侧边均设置与围檩2垂直的直线导轨321，第三围檩23和第四围檩24上对应导轨的位置分别安装电动滑块322，电动滑块322连接有控制器，由电动滑块322带动围檩2沿导轨在第一位置和第二位置间移动，从而带动第二横撑32上下移动，控制器则可控制滑块的移动距离，该控制器可以与电动伸缩杆312的遥控装置一样的连接到中控箱进行集中控制，在每块侧板1靠近两侧边的位置设置两个导轨能够分担围檩2和横撑3的重量，也可以在侧板1上围檩2的中间位置只设置一个竖直的导轨或在侧板1上均匀分布的设置多个竖直的导轨。

本发明实施例一和实施例二的基坑支护架可应用于采用u型盾构机的叠拼式综合管廊施工中，在标准施工段中，将多个制作好的支护架吊放在u型盾构机的尾部钢壳中进行连续拼装，支护架为u型盾构机提供向前推进的支撑力，同时连续拼装的支护架也形成了一段综合管廊施工空间，已施工完成的施工段可将支护架吊出重复使用。

综上所述，本发明提供的一种基于u型盾构机的横向可伸缩基坑支护架，应用于采用u型盾构机的叠拼式综合管廊施工中，由支护架为u型盾构机向前推进提供支撑，支护架通过设置侧板形成基坑侧边的支护墙，通过设置横撑和围檩提供相对侧板间的对撑；支护架的第二横撑活动连接方便垫层施工，将第二横撑上移即能够给综合管廊管片拼装施工提供足够的空间，第二横撑通过导轨和滑块上下移动省力方便，设置控制器控制移动更加智能；横撑设置伸缩杆使横撑可调节长度施加不同的支撑力，并且能够适应管廊截面大小变化的施工情况，支护架无需较深的插入地下(打桩)即能形成安全稳定的施工空间，也省去了普通支护架(钢板桩)的拔桩和桩端坑回填处理，施工简单方便，伸缩杆连接遥控装置进行远程控制使施工作业智能化；支护架可工厂化预制然后现场进行多个支护架连续拼装，适用不同流水段长度的需要；支护架可多次重复利用节约施工成本，引入本发明的支护架能够使u型盾构机应用于叠拼式综合管廊施工，施工质量好速度快，缩短工期，节约成本。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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