适用于圆形基坑的竖向可分离一体化支撑体系制造技术

本发明专利技术公开了一种适用于圆形基坑的竖向可分离一体化支撑体系，包括：多层水平桁架框支撑，层间采用机械式卡扣连接，每层水平桁架框支撑的外圈均布有多个主动式水平支撑装置；每层水平桁架框支撑包括呈圆环形连接的多个标准桁架段和连接段；提升机构，连接于最底层的水平桁架框支撑；控制监测系统，包括安装于水平桁架框支撑上的监测装置以及控制连接监控装置、主动式水平支撑装置和提升机构的主控装置。本发明专利技术颠覆传统支撑以多根对撑作为内支撑体系，引入竖向可分离一体化支撑体系替代传统内支撑体系形式，借鉴现代工业机械化流水作业模式，实现一体化支撑随开挖步序，竖向分离、竖向升降就位、主动式水平支撑生效全程机械化作业。作业。作业。

【技术实现步骤摘要】
适用于圆形基坑的竖向可分离一体化支撑体系


[0001]本专利技术涉及基坑施工
，尤其涉及一种适用于圆形基坑的竖向可分离一体化支撑体系。

技术介绍

[0002]当前常见深基坑支护形式多为竖向围护+内支撑体系。内支撑形式一般采用混凝土支撑或钢支撑。传统市政基坑由于宽度限制，常采用对撑形式。
[0003]而混凝土支撑的现浇作业以及钢支撑的安装存在以下问题：
[0004]1.支撑作业期间须投入大量施工人员在基坑内作业；
[0005]2.支撑作业期间须与挖机、吊装等设备交叉作业；
[0006]3.施工现场交叉作业存在大量安全隐患，极易发生坠物伤人、高处坠落、机械打击等安全事故；
[0007]4.混凝土支撑须投入大量时间绑扎浇筑养护时间，无法做到随挖随撑，施工周期长，导致基坑变形效应累加；
[0008]5.钢支撑安装速度虽较混凝土支撑快，但钢支撑安装须逐根进行，导致前序挖土作业须配合支撑安装进度，同样制约基坑建造速度；且普通钢支撑在加力前后，会因支撑安装不密贴等因素而产生三重应力损失，在分级施加预应力之后，其轴力损失率为49％～67％。即便引入伺服钢支撑解决轴力损失问题，也无法弥补钢支撑刚度小易失稳的先天不足；
[0009]6.钢支撑安装质量参差不齐，也导致基坑变形效应进一步累加。

技术实现思路

[0010]针对上述现有技术中存在的不足之处，本专利技术提出了一种适用于圆形基坑的竖向可分离一体化支撑体系，实现基坑作业自动化、随挖随撑、有效提高基坑建造速度、进一步压缩基坑暴露时间，有效控制基坑变形。
[0011]为实现上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：
[0012]一种适用于圆形基坑的竖向可分离一体化支撑体系，其包括：
[0013]形状适于圆形基坑的多层水平桁架框支撑，多层所述水平桁架框支撑的层间采用机械式卡扣连接，每层所述水平桁架框支撑的外圈均匀分布有多个主动式水平支撑装置；每层所述水平桁架框支撑包括呈圆环形分布的多个标准桁架段以及连接于相邻所述标准桁架段之间的连接段；
[0014]提升机构，至少连接于最底层的所述水平桁架框支撑；
[0015]控制监测系统，包括安装于所述水平桁架框支撑上的监测装置以及控制连接所述监控装置、所述主动式水平支撑装置和所述提升机构的主控装置。
[0016]作为本专利技术竖向可分离一体化支撑体系的实施方式，所述机械式卡扣包括翻板及销轴，所述翻板和所述销轴配对设置在所述水平桁架框支撑的顶部和底部，所述翻板上开
设有供所述销轴插入的锁孔。
[0017]作为本专利技术竖向可分离一体化支撑体系的实施方式，所述销轴采用电机和液压缸控制伸缩于所述锁孔，所述电机或液压缸由所述主控装置驱使。
[0018]作为本专利技术竖向可分离一体化支撑体系的实施方式，每个所述标准桁架段由多根型钢焊接而成，在每根水平向的型钢的两侧的顶部和底部设置所述翻板和所述销轴。
[0019]作为本专利技术竖向可分离一体化支撑体系的实施方式，多层所述水平桁架框支撑的层间还设置有内埋式竖向液压装置，由所述控制监测系统控制伸缩，所述液压装置竖向顶出时分离上下层所述水平桁架框支撑。作为本专利技术竖向可分离一体化支撑体系的实施方式，所述提升机构包括安装于基坑围护顶部的机械固定架以及安装于所述机械固定架上的卷扬机，所述卷扬机通过钢丝绳连接于最底层的所述水平桁架框支撑。
[0020]作为本专利技术竖向可分离一体化支撑体系的实施方式，所述主动式水平支撑装置为围绕所述水平桁架框支撑的外圈间隔设置的多个液压千斤顶或液压油缸。
[0021]作为本专利技术竖向可分离一体化支撑体系的实施方式，所述标准桁架段的数量为偶数，呈中心对称分布。
[0022]由于采用上述技术方案，使得本专利技术取得的技术效果是：
[0023]本专利技术开发一种适用于圆形基坑的竖向可分离一体化支撑体系，颠覆传统支撑以多根对撑作为内支撑体系，引入竖向可分离一体化支撑体系替代传统内支撑体系形式，借鉴现代工业机械化流水作业模式，实现一体化支撑随开挖步序，竖向分离、竖向升降就位、主动式水平支撑生效全程机械化作业。实现坑作业自动化、随挖随撑、有效提高基坑建造速度、进一步压缩基坑暴露时间，有效控制基坑变形。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1为本专利技术实施例的适用于圆形基坑的竖向可分离一体化支撑体系的基坑平面图。
[0026]图2为本专利技术实施例的竖向可分离一体化支撑体系的第一种使用状态下的立面示意图。
[0027]图3为图2的局部放大示意图。
[0028]图4为本专利技术实施例的竖向可分离一体化支撑体系的第二种使用状态下的立面示意图。
[0029]图5为图4的局部放大示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]随着我国城市经济的快速发展，基坑的深度不断增加，而开挖环境日趋复杂化。如何加快基坑施工步序，解决或减少对环境的影响成为城市环境岩土工程研究领域的重要内容。传统基坑工程投入大量人员、时间用于钢筋混凝土支撑的绑扎浇筑以及钢支撑的架设作业，存在施工周期长，作业交叉面多，机械化程度低，钢支撑施工质量参差等问题。基坑建造速度及质量，直接影响基坑变形。因此，引入竖向可分离一体化支撑体系替代传统内支撑体系形式，借鉴现代工业机械化流水作业模式，实现基坑开挖到位后，一体化支撑竖向分离、竖向升降就位、主动式水平支撑生效全程机械化作业。实现作业自动化、随挖随撑、有效提高基坑建造速度、进一步压缩基坑暴露时间，有效控制基坑变形。
[0032]参阅图1～5，本专利技术实施例提供了一种适用于圆形基坑的竖向可分离一体化支撑体系，包含四大系统：预制装配整体支撑系统1、竖向分离升降系统2、主动式水平支撑装置3和控制监测系统4。
[0033](一)预制装配整体支撑系统1
[0034]引入装配式、集成理念，将每道支撑集成为单层组合式水平桁架框支撑11，而非传统内支撑单根概念。为方便现场拼装及提高各类基坑适用性，将组合式水平桁架框支撑11分为标准桁架段111和连接段112，多个标准桁架段111呈圆环形分布，外轮廓与圆形基坑的内壁相适配，多个标准桁架段111之间通过连接段112进行连接，可采用螺栓、螺母连接固定。较佳地，如图2所示，采用10个标准桁架段111呈中心对称分布，相邻标准桁架段111的之间由连接段112进行连接，连接段112本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于圆形基坑的竖向可分离一体化支撑体系，其特征在于，包括：形状适于圆形基坑的多层水平桁架框支撑，多层所述水平桁架框支撑的层间采用机械式卡扣连接，每层所述水平桁架框支撑的外圈均匀分布有多个主动式水平支撑装置；每层所述水平桁架框支撑包括呈圆环形分布的多个标准桁架段以及连接于相邻所述标准桁架段之间的连接段；提升机构，至少连接于最底层的所述水平桁架框支撑；控制监测系统，包括安装于所述水平桁架框支撑上的监测装置以及控制连接所述监控装置、所述主动式水平支撑装置和所述提升机构的主控装置。2.如权利要求1所述的适用于圆形基坑的竖向可分离一体化支撑体系，其特征在于：所述机械式卡扣包括翻板及销轴，所述翻板和所述销轴配对设置在所述水平桁架框支撑的顶部和底部，所述翻板上开设有供所述销轴插入的锁孔。3.如权利要求2所述的适用于圆形基坑的竖向可分离一体化支撑体系，其特征在于：所述销轴采用电机和液压缸控制伸缩于所述锁孔，所述电机或液压缸由所述主控装置驱使。4.如权利要求2所述的适...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯永茂，成雯祯，朱雁飞，徐辰春，罗赛楠，熊胜，万敏，胡超荣，宿文德，何昀，黄孝庆，凌宇锋，王吉云，夏源思，施亚舟，王殊阳，
申请(专利权)人：上海隧道工程有限公司，
类型：发明
国别省市：