一种基坑支护装置及其施工方法与流程

1.本发明涉及基建技术领域，具体为一种基坑支护装置及其施工方法。


背景技术：

2.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。开挖前应根据地质水文资料，结合现场附近建筑物情况，决定开挖方案，并作好防水排水工作。开挖不深者可用放边坡的办法，使土坡稳定，其坡度大小按有关施工规定确定。开挖较深及邻近有建筑物者，可用基坑壁支护方法，喷射混凝土护壁方法，大型基坑甚至采用地下连续墙和柱列式钻孔灌注桩连锁等方法，防护外侧土层坍入；在附近建筑无影响者，可用井点法降低地下水位，采用放坡明挖；在寒冷地区可采用天然冷气冻结法开挖等等。
3.基建过程中，需要进行基坑的挖掘，对于一些土质较为松散的土地进行基坑挖掘时，需要每挖掘一定深度后，同步对基坑进行支护作业，以此保证基坑不发生坍塌的问题，但是目前的支护结构均为一次成型安装，当需要根据基坑挖掘深度同步调整支护结构的位置时，则必需将支护结构进行拆卸，当基坑阶段性挖掘完成后，再将支护结构进行安装，这样不仅降低了施工效率，且在基坑挖掘时，基坑缺少支护，容易出现坍塌的问题，降低了安全性，为此，我们提出一种基坑支护装置及其施工方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种基坑支护装置及其施工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基坑支护装置，包括：
6.支撑单元，包括位于下方的第一支座和第二支座，所述第一支座与第二支座在竖向上滑动连接，所述支撑单元还包括位于上方的横基座，所述横基座的前端设有顶部支撑，所述顶部支撑用以支撑在基坑外平面上，所述横基座的后端与第一支座以及第二支座之间设置有交替滑动单元，
7.交替滑动单元，使得支护单元跟随滑动的支座移动；
8.支护单元，连接在交替滑动单元的前端，用以支撑基坑侧壁。
9.进一步地，所述交替滑动单元包括分别从第一支座、第二支座顶端连接至横基座后端的竖向的伸缩杆，以及分别从第一支座、第二支座顶端固定连接的竖向的导向杆，
10.第一支座、第二支座的导向杆贯穿活动平台，且所述活动平台上对应第一支座、第二支座的导向杆分别设置有一套磁吸结构，通过磁吸结构通断电控制第一支座、第二支座的导向杆与活动平台吸附或分离。
11.进一步地，每套磁吸结构包括磁吸筒，所述磁吸筒内嵌于导向杆贯穿活动平台的孔内，所述导向杆为铁质材料制成，所述磁吸筒内设有与电源连接的磁吸线圈。
12.进一步地，所述导向杆贯穿活动平台的部位安装有导向套，所述磁吸筒套设于所述导向套外周。
13.进一步地，所述支护单元连接在所述活动平台的前端。
14.进一步地，所述支护单元包括与活动平台前端固定连接的多根固定支杆，固定支杆前端固定连接有安装支座，安装支座的前端连接有凹型框，在所述凹型框内侧设有折叠防护支杆，凹型框顶端通过直线推送机构与折叠防护支杆的顶端连接。
15.进一步地，所述推送机构、所述伸缩杆是电动推杆、液压缸、气缸中的一种。
16.进一步地，所述第一支座与第二支座为上窄下宽的梯形板，且所述第一支座与第二支座底部均固定连接有托板。
17.进一步地，所述凹型框底端通过转动轴与安装支座转动连接，且通过限位块限制所述凹型框转动角度。
18.一种基坑支护装置的施工方法，采用如上所述的基坑支护装置，进行以下步骤：
19.使得第一支座与上层基坑底部接触，并使得支护单元与基坑侧壁抵接，形成支护效果；
20.当向下挖掘形成下层基坑底部后，使得所述第一支座保持与上层基坑底部接触，第二支座的磁吸筒通电，所述第一支座的磁吸筒断电，所述第二支座向下滑动，从而使得活动平台随同第二支座向下滑动；
21.通过推送机构拉动折叠防护支杆沿着凹型框向上伸展，实现对基坑侧壁的同步支护。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明各支护结构组件依次安装组合，并调整第一支座和第二支座呈交错位置分布，使得两者其中一个与基坑底部接触，并使得支护单元与基坑表面抵接，形成支护效果，当基坑持续向下挖掘时，预先留出起到支撑的支座周围的地方，待其余地方完成挖掘后，通过伸缩杆驱使第一支座沿着第二支座向下滑动，直至使其与重新挖掘后的基坑接触，接替第二支座的支护效果，在第一支座向下移动时，控制对应导向杆上的磁吸筒工作，使得活动凸台同步第一支座的下移而移动，使得在基坑持续挖掘过程中，不需要来回拆卸安装支护结构，挖掘与支护的推进持续进行，提高了施工效率。
附图说明
23.图1为本发明实施例的基坑支护装置的结构示意图；
24.图2为本发明实施例的交替滑动单元结构示意图；
25.图3为本发明图2中a处结构放大示意图；
26.图4为本发明实施例的支护单元结构示意图。
27.图中：100、支撑单元；101、第一支座；102、第二支座；103、托板；104、伸缩杆；105、液压控制机构；106、横基座；107、混凝土支座；200、交替滑动单元；201、导向杆；202、安装支板；203、活动凸台；204、导向套；205、磁吸筒；206、控制器；300、支护单元；301、固定支杆；302、安装支座；303、凹型框；304、调节轴；305、折叠防护支杆；306、调节杆；307、推送机构。
28.附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
具体实施方式
29.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。
30.第一实施例
31.如图1至3所示，本实施例的基坑支护装置包括支撑单元100、交替滑动单元200，支护单元300，其中，支撑单元100包括位于下方的第一支座101和第二支座102，所述第一支座101与第二支座102滑动连接，并且，优选地，所述第一支座101与第二支座102为上窄下宽的梯形板，且所述第一支座101与第二支座102底部均固定连接有托板103，使得支座与基坑底部接触稳固。其中滑动连接可以是通过在第一支座101侧面设置竖向的滑槽，在第二支座102侧面设置嵌入在该滑槽内的凸起，从而使得第一支座101与第二支座102滑动连接。
32.支撑单元100还包括位于上方的水平的横基座106，所述横基座106的前端设有顶部支撑107，顶部支撑107用以支撑在基坑外平面上。横基座106的后端与第一支座101以及第二支座102之间设置有交替滑动单元200。具体的，交替滑动单元200包括从第一支座101顶端连接至横基座106后端的竖向的伸缩杆104，以及从第二支座102顶端连接至至横基座106后端的竖向的伸缩杆104。所述伸缩杆可以是例如液压杆。通过伸缩杆的伸缩，可以推动第一支座101或第二支座102上下移动。并且，所述交替滑动单元200还可以包括固定设于第一支座101、第二支座102顶端的安装支板202，所述安装支板202上都固定插接有竖向的导向杆201。
33.第一支座101与第二支座102的所述导向杆201上都活动套设有活动平台203，也就是说，所述第一支座101与第二支座102上插接的导向杆201均活动贯穿活动平台203，所述活动平台203上设置有两套磁吸结构。每套磁吸结构由磁吸筒205以及导向套204组成，所述导向套204套设于导向杆201上，所述磁吸筒205内嵌于活动平台203内，所述磁吸筒205围绕在所述导向套204的外围。第一支座101与第二支座102的导向杆201的磁吸结构可以分别控制，所述活动平台203上设有控制器206，所述控制器206与磁吸结构分别电性连接。
34.所述磁吸筒205内设有磁吸线圈，所述磁吸筒205通过外部电源供电。所述导向杆201为铁质材料制成，且所述导向杆201顶端与横基座106不接触。通过磁吸筒205通电，可以使得磁吸筒205具有磁吸力，从而使得磁吸筒205与导向杆201吸附随动。
35.支护单元300从所述活动平台203上延伸出来，用以支撑基坑侧壁。
36.在初始使用时，可以是第一支座101和第二支座102共同支撑在基坑底部，支护单元300支撑在基坑侧壁上。当基坑持续向下挖掘时，预先留出起到支撑的支座周围的地方，例如预留第二支座102周围不做挖掘，而将基坑其他区域向下挖掘，在挖掘到位后，通过伸缩杆104驱使第一支座101沿着第二支座102向下滑动，在滑动的过程中，第一支座101上的导向杆201也随同向下移动，并且，通过使得第一支座101上的磁吸筒205通电，磁吸筒205吸附导向杆201的导向套204，使得活动平台203随同第一支座101的导向杆201一同下移。并且，由于第二支座102上的磁吸筒205没有通电，不会对第二支座102上的导向杆有吸附作用，所以活动平台203会沿着第二支座102上的导向杆向下滑动，第一支座101下移直到与重新挖掘后的基坑底部接触，接替第二支座102的支护效果。通过交替下移第一支座101和第
二支座102，使得在基坑持续挖掘过程中，不需要来回拆卸安装支护结构，挖掘与支护的推进持续进行。
37.第二实施例
38.第二实施例包括第一实施例的全部内容，并在其基础上还包括支护单元的优选结构，在此省略与第一实施例相同的描述。如图4所示，支护单元300包括与活动凸台203固定连接且线性排列的多根固定支杆301，固定支杆301前端固定连接安装支座302，凹型框303底端通过转动轴与安装支座302转动连接。
39.凹型框303内侧设有折叠防护支杆305，折叠防护支杆305顶端与调节杆306连接，凹型框303顶端设有与调节杆306连接的推送机构307，推送机构307可以为电动推杆、液压杆、气缸杆等，在第一支座101和第二支座102的替换过程中，随着基坑挖掘深度的增加，通过调节杆306拉动折叠防护支杆305沿着凹型框303向上伸展，满足对基坑侧壁的同步支护，且凹型框303与第一支座101、第二支座102形成三角分布结构。
40.进一步地，安装支座302一端设有调节轴304，调节轴304与连接凹型框303的转动轴连接，且调节轴304上设有限位块，通过限位块限制凹型框的转动角度。
41.本发明还提供一种基坑支护装置的施工方法，具体包括以下步骤，
42.s1：使得第一支座101和第二支座102其中至少一个与基坑底部接触，并使得支护单元300与基坑侧壁抵接，形成支护效果；
43.s2；当基坑持续向下挖掘时，预先留出起到支撑的支座周围的地方，待其余地方完成挖掘后，通过伸缩杆104驱使第一支座101沿着第二支座102向下滑动，并在第一支座101向下移动时，控制第一支座的导向杆201上的磁吸筒205工作，使得活动凸台203同步第一支座101的下移而移动，另一侧的导向杆201于活动凸台203上滑动，第二支座102不改变位置，直至第一支座与重新挖掘后的基坑底部接触，接替第二支座102的支护效果，进而完成对第一支座101和第二支座102的替换，使得在基坑持续挖掘过程中，不需要来回拆卸安装支护结构，挖掘与支护的推进持续进行；
44.s3：在第一支座101和第二支座102的替换过程中，随着基坑挖掘深度的增加，通过调节杆306拉动折叠防护支杆305沿着凹型框303向上伸展，满足对基坑的同步支护。
45.本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。
46.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。