CN115467337B - 一种土木工程基坑建造加固装置及加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程基坑加固技术领域，具体地说，涉及一种土木工程基坑建造加固装置及加固方法。其包括基坑围板，基坑围板设置在地面开设的基坑内，基坑围板之间设置有加固机构，加固机构包括驱动组件，驱动组件的两侧均设置有支撑组件，支撑组件包括支撑板和压力板，压力板上安装有限制块，当限制块向外伸出时对基坑围板进行挤压，且限制块运动时迫使压力板端部支撑点的角度发生变化，分散压力板所承受的压力。本发明通过使压力板与支撑板形成三角支撑力，提升对基坑的加固效果，通过限制块紧压在基坑围板上，使限制块和基坑围板之间也形成三角支撑力，提升对基坑围板的加固同时，也避免了对支撑板的支撑造成倾斜的变化。

Description

一种土木工程基坑建造加固装置及加固方法

技术领域

本发明涉及工程基坑加固技术领域，具体地说，涉及一种土木工程基坑建造加固装置及加固方法。

背景技术

工程基坑是基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。

目前的基坑在开设的过程中，随着持续挖入的深度，为了保证基坑侧壁上有水流的渗出影响基坑施工，以及避免因持续挖入的深度较大出现塌方的事故，都需要对基坑进行加固处理(例如：高架桥用的支撑臂所开设的基坑)，但是目前对基坑进行加固时通过钢板设置在基坑内壁，安装钢柱对基坑上的钢板侧壁进行支撑，这样的加固方式在安装时较为不变，并需要耗费大量的人力资源成本；

并且，通过钢柱进行支撑基坑钢板时，钢板与钢柱连接所形成的支撑点上受力较大，当支撑点受到的压力过大时，因钢板及钢板受力不均，就会导致钢板及钢柱的支撑发生倾斜，影响对基坑的支撑加固。

发明内容

本发明的目的在于提供一种土木工程基坑建造加固装置及加固方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明目的之一在于提供了一种土木工程基坑建造加固装置，包括基坑围板，所述基坑围板设置在地面开设的基坑内，所述基坑围板之间设置有加固机构，所述加固机构包括驱动组件，所述驱动组件的两侧均设置有支撑组件，所述支撑组件包括支撑板，所述支撑板的两端安装有用于对基坑围板进行挤压并使其贴合在基坑上的压力板，当两个压力板在相对运动，且端部接触时对基坑围板造成较大的支撑力，且使压力板之间以及压力板和支撑板之间形成多个支撑点，所述压力板上安装有两个限制块，所述限制块通过带动机构带动，当限制块向外伸出时对基坑围板进行挤压，且限制块运动时迫使压力板端部支撑点的角度发生变化，限制块对压力板和基坑围板的连接点进行受力引导，将压力板所承受的压力进行分散。

作为本技术方案的进一步改进，所述驱动组件包括安装在基坑围板之间的安装板，所述安装板上转动设置有往复丝杆，所述往复丝杆通过双轴电机驱动，所述往复丝杆的两端与支撑板螺纹连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述压力板与驱动组件通过连接部连接，所述限制块与连接部连接，其中：

两个所述限制块通过压力弹簧连接，所述压力弹簧用于给限制块提供支撑力。

作为本技术方案的进一步改进，所述支撑板上开设有凹槽，所述带动机构包括转动设置在凹槽内的传动丝杆，所述传动丝杆通过传动电机驱动，所述传动丝杆上螺纹连接有延伸部，所述延伸部安装在连接部上。

作为本技术方案的进一步改进，所述安装板和支撑板之间设置有驱动限制组件，所述驱动限制组件包括内限制板，所述内限制板的一端与安装板活动连接，所述内限制板上滑动设置有外限制板，所述外限制板与支撑板活动连接。

作为本技术方案的进一步改进，所述内限制板和外限制板之间通过限制弹簧连接，所述限制弹簧用于增大外限制板运动时的阻力。

作为本技术方案的进一步改进，所述压力板上开设有通口，两个所述压力板上的通口之间设置有限制臂，所述限制臂的两端设置有防止限制臂脱离通口的延伸柱。

作为本技术方案的进一步改进，所述压力板带动限制臂运动并当限制臂接触至限制块时，限制块受到限制运动力，并使限制块、限制臂以及支撑板之间形成四角结构的梯形支撑。

作为本技术方案的进一步改进，所述限制臂和往复丝杆之间通过限制臂弹簧连接。

本发明目的之二在于提供了一种根据上述中所述的土木工程基坑建造加固装置所使用的加固方法，包括如下方法步骤：

步骤一：通过基坑围板安装在预先开设的基坑内，将加固机构放置在基坑内，使安装块与基坑围板固定安装；

步骤二：通过往复丝杆驱动两个支撑板相对运动，压力板挤压基坑围板，并在两个压力板的端部接触至形成对基坑围板的较大支撑加固力；

步骤三：通过带动机构驱动限制块向外伸出，使限制块向外扩张并压在基坑围板上，随着限制块的移动变化，限制块同步改变压力板之间以及压力板与支撑板之间的角度，使限制块分散支撑板所承受的压力，且压力板与支撑板之间以及限制块和基坑围板之间形成多个三角支撑结构；

步骤四：随着压力板的运动使限制臂进行运动，当压力板运动至较大位置后迫使限制臂的两端会接触限制块，对限制块形成压力锁定。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、该土木工程基坑建造加固装置及加固方法中，通过压力板运动对基坑围板进行挤压，使其尽可能的贴合在基坑上，提升基坑围板的贴合加固效果；并当两个压力板的两端接触时，压力板与支撑板之间形成三角支撑力，两个压力板接触所形成的支撑点对基坑围板形成较大的加固力，提升对基坑的加固效果。

2、该土木工程基坑建造加固装置及加固方法中，再限制块伸出使限制块紧压在基坑围板的侧面上，使限制块和基坑围板之间也形成三角支撑力，提升对基坑围板的加固同时，也避免了对支撑板的支撑造成倾斜的变化，对支撑板的固定支撑效果加强。

3、该土木工程基坑建造加固装置及加固方法中，通过限制块运动改变两个压力板连接支撑点的角度，使连接支撑点的角度扩大，迫使限制块分散压力板所承受的支撑力，且限制块同时分散支撑板的两端支撑力，使得本装置在对基坑以及基坑围板加固时的支撑力均匀承接，改变目前现有技术所采用的加固装置受力不均影响加固效果的情况。

4、该土木工程基坑建造加固装置及加固方法中，经限制块的运动也使得限制块、压力板以及基坑围板之间形成三角支撑力，并依据三角结构的稳定性，使得本装置应用在建筑工程上开设的基坑时，对基坑具有较高的加固力，且本结构亦具有较高的稳定性及受力均匀性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图之一；

图2为本发明的整体结构示意图之二；

图3为本发明的加固机构结构示意图之一；

图4为本发明的加固机构结构示意图之二；

图5为本发明的支撑组件结构剖面图；

图6为本发明中图5的A处结构示意图；

图7为本发明的驱动限制组件结构剖面图；

图8为本发明的限制臂和限制臂弹簧结构示意图；

图9为本发明的限制臂弹簧结构示意图；

图10为本发明的支撑组件和限制臂结构示意图；

图11为本发明的整体结构流程图。

图中各个标号意义为：

1、地面；

2、基坑围板；

3、加固机构；

31、驱动组件；311、安装板；312、往复丝杆；313、双轴电机；314、安装板；

32、支撑组件；321、支撑板；3211、传动丝杆；3212、传动电机；322、压力板；323、连接部；3231、延伸部；

33、限制块；

34、驱动限制组件；341、内限制板；342、外限制板；343、限制弹簧；

35、压力弹簧；

4、限制臂；

5、限制臂弹簧。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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。

实施例1

请参阅图1-图6所示，本实施例提供了一种土木工程基坑建造加固装置，包括基坑围板2，基坑围板2设置在地面1开设的基坑内，本实施例中，基坑围板2设置有多个，且每个基坑围板2分别安装在基坑的内壁上，通过基坑围板2的贴合安装就对基坑进行了加固处理；

考虑到经基坑围板2进行单体支撑加固时，基坑围板2没有经过横向限位支撑，无法产生较大的支撑加固力，使后续无法进行持续深挖基坑，基坑围板2之间设置有加固机构3，加固机构3包括驱动组件31，驱动组件31的两侧均设置有支撑组件32，支撑组件32包括支撑板321，支撑板321的两端安装有用于对基坑围板2进行挤压并使其贴合在基坑上的压力板322，当两个压力板322在相对运动，且端部接触时对基坑围板2造成较大的支撑力，且使压力板322之间以及压力板322和支撑板321之间形成多个支撑点，压力板322上安装有两个限制块33，限制块33通过带动机构带动，当限制块33向外伸出时对基坑围板2进行挤压，且限制块33运动时迫使压力板322端部支撑点的角度发生变化，限制块33对压力板322和基坑围板2的连接点进行受力引导，将压力板322所承受的压力进行分散，进而，通过将整个加固机构3设置在基坑内，当压力板322的两端接触至基坑围板2上后，通过驱动组件31驱动支撑板321相对运动，使得压力板322首先对基坑围板2进行挤压，使其尽可能的贴合在基坑上，提升基坑围板2的贴合加固效果；

并随着压力板322相对靠近运动且两端并接触时，压力板322与支撑板321之间形成三角支撑力(如图4中的中部虚线表示压力板322的运动情况)，两个压力板322接触所形成的支撑点对基坑围板2形成较大的加固力，提升对基坑的加固效果；再通过带动机构带动限制块33驱动伸出，就使限制块33紧压在基坑围板2的侧面上，多组的限制块33相对运动就使得限制块33压紧在基坑围板2上，使限制块33和基坑围板2之间也形成三角支撑力，提升对基坑围板2的加固同时，也避免了对支撑板321的支撑造成倾斜的变化，对支撑板321的固定支撑效果加强；

因两个压力板322的端部接触支撑，当限制块33在运动时就会改变两个压力板322连接支撑点的角度，使连接支撑点的角度扩大，迫使限制块33分散压力板322所承受的支撑力，并且支撑板321端部的限制块33均设置有两个，就使得限制块33不仅分散压力板322的支撑力时，同步分散支撑板321的两端支撑力(如图4中的两端虚线表示限制块33的运动情况)，使得本装置在对基坑以及基坑围板2加固时的支撑力均匀承接，改变目前现有技术所采用的加固装置受力不均影响加固效果的情况；

其中，限制块33的运动也会使得限制块33、压力板322以及基坑围板2之间形成三角支撑力，并依据三角结构的稳定性，基于以上结构效果，使得本装置应用在建筑工程上开设的基坑时，对基坑具有较高的加固力，且本结构亦具有较高的稳定性及受力均匀性。

为了对上述中所使用的驱动组件31结构进行具体的阐述，利于本方案投入使用，驱动组件31包括安装在基坑围板2之间的安装板311，安装板311上转动设置有往复丝杆312，往复丝杆312通过双轴电机313驱动，往复丝杆312的两端与支撑板321螺纹连接，安装板311的两端通过安装块314固定在基坑围板2上，通过支撑板321上设置往复丝杆螺母，往复丝杆312的转动就会带动两个支撑板321进行相对运动，压力板322就会靠近基坑围板2并对基坑围板2进行压紧。其中，本装置中的加固机构3为一体结构，当压力板322复位传动时，就会缩小整个加固机构3的体积，进而利于加固机构3运输使用，并在随着加固机构3的体积扩大就使得加固机构3可适配于不同内径尺寸的基坑，扩大本装置的使用范围(双轴电机313的型号为：1LE0001-1CC33-3AA4)。

压力板322与驱动组件31通过连接部323连接，限制块33与连接部323连接，通过连接部323的设置，压力板322和限制块33均与连接部323为铰接设置，就使得压力板322可沿着连接部323的连接处转动变化，同理，限制块33也随之沿着与连接部323的连接转动变化，完成上述中结构的设计；其中，两个限制块33通过压力弹簧35连接，压力弹簧35用于给限制块33提供支撑力，通过压力弹簧35给予限制块33一种横向拉紧力，使两个限制块33在压紧基坑围板2时具有较大的反向支撑力，限制块33在使用的过程中逐渐向外张开压紧2时，就具有较大的压紧力。

紧接着，支撑板321上开设有凹槽，带动机构包括转动设置在凹槽内的传动丝杆3211，传动丝杆3211通过传动电机3212驱动，传动丝杆3211上螺纹连接有延伸部3231，延伸部3231安装在连接部323上，通过传动电机3212驱动传动丝杆3211转动，使得传动丝杆3211驱动延伸部3231沿着凹槽向外运动，因延伸部3231与连接部323为一体结构，就使得限制块33向外伸出，并同步改变压力板322与限制块33的连接角度，使得整个装置完成上述中的调节变化。

实施例2

请参阅图3和图7所示，为了增强支撑板321随着往复丝杆312进行直线传动时较为稳定，安装板311和支撑板321之间设置有驱动限制组件34，驱动限制组件34包括内限制板341，内限制板341的一端与安装板311活动连接，内限制板341上滑动设置有外限制板342，外限制板342与支撑板321活动连接，外限制板342跟随支撑板321的运动，且外限制板342在内限制板341上运动，就对支撑板321运动形成直线限制，提升支撑板321以及压力板322运动压紧基坑围板2的稳定，使得压力板322的两端压力均匀，提升对基坑的支撑加固效果。

其中，内限制板341和外限制板342之间通过限制弹簧343连接，限制弹簧343用于增大外限制板342运动时的阻力，当外限制板342运动时就会拉动限制弹簧343发生形变，就使外限制板342在运动时产生阻力，进一步使外限制板342的运动稳定。

实施例3

请参阅图8-图10所示，压力板322上开设有通口，两个压力板322上的通口之间设置有限制臂4，限制臂4的两端设置有防止限制臂4脱离通口的延伸柱，通过限制臂4的设置，使得压力板322在相对靠近并运动时，限制压力板322运动角度，增大两个相对压力板322运动稳定。

其中，压力板322带动限制臂4运动并当限制臂4接触至限制块33时，限制块33受到限制运动力，并使限制块33、限制臂4以及支撑板321之间形成四角结构的梯形支撑，随着压力板322的相对运动，并同步带动限制臂4运动改变位置，当两个压力板322的端部接触时，限制臂4也不再运动，且限制臂4的两端就会接触至限制块33的侧面形成支撑(如图8中的中部虚线表示限制臂4的运动情况)，就随之对限制块33做出了定位支撑，提高限制臂4在具体使用时的效果。

紧接着，限制臂4和往复丝杆312之间通过限制臂弹簧5连接，通过限制臂弹簧5的设置，使得限制臂4稳定设置在压力板322内，并且限制臂4跟随压力板322的运动时，就会压缩限制臂弹簧5，限制臂弹簧5就会为限制臂4提供一种反向支撑力，使限制臂4压紧限制臂弹簧5在往复丝杆312的一端上，提升限制臂4的固定效果。

请参阅图11所示，本发明目的之二在于提供了一种根据上述中的土木工程基坑建造加固装置所使用的加固方法，其特征在于：包括如下方法步骤：

步骤一：通过基坑围板2安装在预先开设的基坑内，将加固机构3放置在基坑内，使安装块314与基坑围板2固定安装；

步骤二：通过往复丝杆312驱动两个支撑板321相对运动，压力板322挤压基坑围板2，并在两个压力板322的端部接触至形成对基坑围板2的较大支撑加固力；

步骤三：通过带动机构驱动限制块33向外伸出，使限制块33向外扩张并压在基坑围板2上，随着限制块33的移动变化，限制块33同步改变压力板322之间以及压力板322与支撑板321之间的角度，使限制块33分散支撑板321所承受的压力，且压力板322与支撑板321之间以及限制块33和基坑围板2之间形成多个三角支撑结构；

步骤四：随着压力板322的运动使限制臂4进行运动，当压力板322运动至较大位置后迫使限制臂4的两端会接触限制块33，对限制块33形成压力锁定。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种土木工程基坑建造加固装置，包括基坑围板(2)，所述基坑围板(2)设置在地面(1)开设的基坑内，所述基坑围板(2)之间设置有加固机构(3)，所述加固机构(3)包括驱动组件(31)，其特征在于：所述驱动组件(31)的两侧均设置有支撑组件(32)，所述支撑组件(32)包括支撑板(321)，所述支撑板(321)的两端安装有用于对基坑围板(2)进行挤压并使其贴合在基坑上的压力板(322)，当两个压力板(322)在相对运动，且端部接触时对基坑围板(2)造成较大的支撑力，且使压力板(322)之间以及压力板(322)和支撑板(321)之间形成多个支撑点，所述压力板(322)上安装有两个限制块(33)，所述限制块(33)通过带动机构带动，当限制块(33)向外伸出时对基坑围板(2)进行挤压，且限制块(33)运动时迫使压力板(322)端部支撑点的角度发生变化，限制块(33)对压力板(322)和基坑围板(2)的连接点进行受力引导，将压力板(322)所承受的压力进行分散。

2.根据权利要求1所述的土木工程基坑建造加固装置，其特征在于：所述驱动组件(31)包括安装在基坑围板(2)之间的安装板(311)，所述安装板(311)上转动设置有往复丝杆(312)，所述往复丝杆(312)通过双轴电机(313)驱动，所述往复丝杆(312)的两端与支撑板(321)螺纹连接。

3.根据权利要求1所述的土木工程基坑建造加固装置，其特征在于：所述压力板(322)与驱动组件(31)通过连接部(323)连接，所述限制块(33)与连接部(323)连接，其中：

两个所述限制块(33)通过压力弹簧(35)连接，所述压力弹簧(35)用于给限制块(33)提供支撑力。

4.根据权利要求3所述的土木工程基坑建造加固装置，其特征在于：所述支撑板(321)上开设有凹槽，所述带动机构包括转动设置在凹槽内的传动丝杆(3211)，所述传动丝杆(3211)通过传动电机(3212)驱动，所述传动丝杆(3211)上螺纹连接有延伸部(3231)，所述延伸部(3231)安装在连接部(323)上。

5.根据权利要求2所述的土木工程基坑建造加固装置，其特征在于：所述安装板(311)和支撑板(321)之间设置有驱动限制组件(34)，所述驱动限制组件(34)包括内限制板(341)，所述内限制板(341)的一端与安装板(311)活动连接，所述内限制板(341)上滑动设置有外限制板(342)，所述外限制板(342)与支撑板(321)活动连接。

6.根据权利要求5所述的土木工程基坑建造加固装置，其特征在于：所述内限制板(341)和外限制板(342)之间通过限制弹簧(343)连接，所述限制弹簧(343)用于增大外限制板(342)运动时的阻力。

7.根据权利要求2所述的土木工程基坑建造加固装置，其特征在于：所述压力板(322)上开设有通口，两个所述压力板(322)上的通口之间设置有限制臂(4)，所述限制臂(4)的两端设置有防止限制臂(4)脱离通口的延伸柱。

8.根据权利要求7所述的土木工程基坑建造加固装置，其特征在于：所述压力板(322)带动限制臂(4)运动并当限制臂(4)接触至限制块(33)时，限制块(33)受到限制运动力，并使限制块(33)、限制臂(4)以及支撑板(321)之间形成四角结构的梯形支撑。

9.根据权利要求8所述的土木工程基坑建造加固装置，其特征在于：所述限制臂(4)和往复丝杆(312)之间通过限制臂弹簧(5)连接。

10.一种根据权利要求1-9所述的土木工程基坑建造加固装置所使用的加固方法，其特征在于：包括如下方法步骤：

步骤一：通过基坑围板(2)安装在预先开设的基坑内，将加固机构(3)放置在基坑内，使安装块(314)与基坑围板(2)固定安装；

步骤二：通过往复丝杆(312)驱动两个支撑板(321)相对运动，压力板(322)挤压基坑围板(2)，并在两个压力板(322)的端部接触至形成对基坑围板(2)的较大支撑加固力；

步骤三：通过带动机构驱动限制块(33)向外伸出，使限制块(33)向外扩张并压在基坑围板(2)上，随着限制块(33)的移动变化，限制块(33)同步改变压力板(322)之间以及压力板(322)与支撑板(321)之间的角度，使限制块(33)分散支撑板(321)所承受的压力，且压力板(322)与支撑板(321)之间以及限制块(33)和基坑围板(2)之间形成多个三角支撑结构；

步骤四：随着压力板(322)的运动使限制臂(4)进行运动，当压力板(322)运动至较大位置后迫使限制臂(4)的两端会接触限制块(33)，对限制块(33)形成压力锁定。