一种紧邻地铁隧道和基坑逆作施工盆式开挖分析设备的制作方法

1.本技术涉及地铁隧道基坑施工辅助设备领域，尤其是涉及一种紧邻地铁隧道和基坑逆作施工盆式开挖分析设备。


背景技术：

2.逆作法施工往往采用地下暗挖的方式，受上部结构影响，施工作业面小，操作困难，若开挖深度较浅，则会影响上部水平结构施工，开挖深度较深，又容易引起基坑支护结构和毗邻地下风险源变形过大造成安全隐患。
3.在紧邻地铁逆作法施工项目中，可以采用靠近基坑支护结构和地铁隧道一侧预留一定范围的土体并放坡，预留土体以外大作业面向下开挖至满足施工要求的盆式开挖法，预留土台范围的宽度以及大作业面开挖的深度在施工前都需要进行精确计算以保证地铁隧道和基坑的安全。
4.紧邻地铁深基坑逆作法施工工程土方施工风险大，地下暗挖开挖形式复杂，盆式开挖法有利于施工作业但会对地铁隧道和基坑稳定造成不确定影响，且每向下逆作一层风险级别就会变化，影响变量较多，而且现有的地铁隧道施工方式受到地层结构的影响，施工作业面小，操作困难，因此需要对地层的地貌进行扫描分析，但是传统的扫描设备只是采用简化的数值分析法，其与实际情况差距较大，考虑变量不足，计算结果精度较差，另外虽然采用大型有限元软件进行三维建模分析法计算精度高，但建模过程复杂，计算效率低，不利于施工管理人员应用。


技术实现要素：

5.为了解决现有的分析设备和方法精度差，建模过程复杂的技术问题，本技术提供一种紧邻地铁隧道和基坑逆作施工盆式开挖分析设备。
6.本技术提供的一种紧邻地铁隧道和基坑逆作施工盆式开挖分析设备，采用如下的技术方案：一种紧邻地铁隧道和基坑逆作施工盆式开挖分析设备，包括固定架，固定架的顶部固定安装有驱动装置，固定架的一侧固定安装有图形绘制设备，驱动装置的一侧固定安装有安装架，安装架的内部固定安装有电机，驱动装置的内侧固定安装有限位导轨，限位导轨的表面滑动安装有限位滑动架，限位滑动架的一侧固定安装在驱动装置内侧的输出端上，限位滑动架的一侧固定安装有转轴套，安装架底部的一侧设置有转轴杆，转轴套套接在转轴杆上，转轴杆的表面与电机的输出轴上均固定安装有皮带轮，两个皮带轮通过皮带传动连接，转轴杆的底端与电机的输出轴均贯穿至固定架的内侧并固定安装有螺纹套筒，螺纹套筒的内侧螺纹安装有螺纹杆，螺纹杆表面的底部固定安装有限位杆，两个限位杆均在固定架的上滑动。
7.通过采用上述技术方案，利用plaxis软件的优势，先根据基坑不同的支护形式、与地铁隧道的距离、岩土勘察情况等因素，把复杂的三维空间进行分段分类，再简化为二维的计算模型，进行有限元分析，将复杂问题简化计算，计算过程简便快捷，计算结果准确，能充
分满足工程应用。
8.优选的，固定架内腔的顶部开设有供螺纹套筒滑动的长开口一，固定架内腔的底部开设有供螺纹杆滑动的长开口二。
9.优选的，驱动装置内侧的一端设置有皮带张紧器，皮带张紧器的一端伸入到皮带的内侧并与皮带相适配。
10.优选的，皮带张紧器包括焊接在驱动装置内壁上的固定壳，固定壳的内腔滑动连接有滑动块，滑动块的一端固定连接有弹簧，弹簧的一端固定连接在固定壳的内壁上。
11.优选的，滑动块的一端固定安装有l形板，l形板的内侧转动安装有张紧轮，张紧轮位于皮带的内侧并与皮带相适配，l形板位于皮带的外侧。
12.优选的，l形板一侧的两端均焊接有分布在滑动块两侧的外侧保护板，外侧保护板紧贴在固定壳的外壁滑动。
13.优选的，一个滑动块的一侧贯穿设置有锁紧螺母，锁紧螺母的一端穿过固定壳贯穿至滑动块的内部。
14.优选的，螺纹杆底部的尖端上嵌入式安装有扫描器。
15.优选的，固定架底部的两侧均固定安装有垫架，限位滑动架的内侧活动安装有滚轮，滚轮在限位导轨的外表面滚动。
16.综上，本技术包括以下有益技术效果：
17.本实用新型利用plaxis软件的优势，先根据基坑不同的支护形式、与地铁隧道的距离、岩土勘察情况等因素，把复杂的三维空间进行分段分类，再简化为二维的计算模型，进行有限元分析，将复杂问题简化计算，计算过程简便快捷，计算结果准确，能充分满足工程应用，而且建立土体、地连墙围护结构、地铁隧道等构件的分析模型，并考虑在逆作法中各楼层板对地连墙维护结构的支撑作用，根据整个基坑各区段不同的支护形式和地质特点，分别模拟从上至下逐层盆式开挖
→
楼板结构施工
→
下层盆式开挖的逆作法施工工况，进行有限元计算分析，得出各工况对地铁隧道和基坑的影响程度，从而对紧邻地铁逆作施工中采用盆式开挖法进行安全性评估。
附图说明
18.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，使得本技术的其它特征、目的和优点变得更明显。本技术的示意性实施例附图及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
19.图1是实施例结构示意图。
20.图2是实施例后侧示意图。
21.图3是实施例局部结构立体示意图。
22.图4是实施例皮带张紧器立体分解示意图。
23.附图标记说明：1、固定架；2、驱动装置；3、图形绘制设备；4、安装架；5、电机；6、限位导轨；7、限位滑动架；8、转轴套；9、转轴杆；10、皮带轮；11、皮带张紧器；12、螺纹套筒；13、螺纹杆；14、限位杆；15、垫架；16、滚轮；111、固定壳；112、滑动块；113、弹簧；114、l形板；115、张紧轮；116、外侧保护板；117、锁紧螺母。
具体实施方式
24.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
25.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
26.在本技术中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”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。这些术语主要是为了更好地描述本技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
27.并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本技术中的具体含义。
28.另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
29.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术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技术。
30.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
31.实施例一：
32.结合图1-图4，本技术实施例公开一种紧邻地铁隧道和基坑逆作施工盆式开挖分析设备，包括固定架1，固定架1的顶部固定安装有驱动装置2，固定架1的一侧固定安装有图形绘制设备3，驱动装置2的一侧固定安装有安装架4，安装架4的内部固定安装有电机5，驱动装置2的内侧固定安装有限位导轨6，限位导轨6的表面滑动安装有限位滑动架7，限位滑动架7的一侧固定安装在驱动装置2内侧的输出端上，限位滑动架7的一侧固定安装有转轴套8，安装架4底部的一侧设置有转轴杆9，转轴套8套接在转轴杆9上，转轴杆9的表面与电机5的输出轴上均固定安装有皮带轮10，两个皮带轮10通过皮带传动连接，转轴杆9的底端与电机5的输出轴均贯穿至固定架1的内侧并固定安装有螺纹套筒12，螺纹套筒12的内侧螺纹安装有螺纹杆13，螺纹杆13表面的底部固定安装有限位杆14，两个限位杆14均在固定架1的上滑动，固定架1内腔的顶部开设有供螺纹套筒12滑动的长开口一，固定架1内腔的底部开设有供螺纹杆13滑动的长开口二，驱动装置2内侧的一端设置有皮带张紧器11，皮带张紧器11的一端伸入到皮带的内侧并与皮带相适配，固定架1底部的两侧均固定安装有垫架15，限位滑动架7的内侧活动安装有滚轮16，滚轮16在限位导轨6的外表面滚动。
33.实施例二：
34.皮带张紧器11包括焊接在驱动装置2内壁上的固定壳111，固定壳111的内腔滑动
连接有滑动块112，滑动块112的一端固定连接有弹簧113，弹簧113的一端固定连接在固定壳111的内壁上，滑动块112的一端固定安装有l形板114，l形板114的内侧转动安装有张紧轮115，张紧轮115位于皮带的内侧并与皮带相适配，l形板114位于皮带的外侧，l形板114一侧的两端均焊接有分布在滑动块112两侧的外侧保护板116，外侧保护板116紧贴在固定壳111的外壁滑动，一个滑动块112的一侧贯穿设置有锁紧螺母117，锁紧螺母117的一端穿过固定壳111贯穿至滑动块112的内部，螺纹杆13底部的尖端上嵌入式安装有扫描器，其中在两个螺纹杆13调节时，皮带的松紧度可以通过皮带张紧器11来进行自动调整，从而保证两个皮带轮10正常工作。
35.工作原理：首先勘察基坑岩土层的地质地貌，以及基坑不同的支护形式、与地铁隧道的距离，先将外部面貌汇总成数据，输入到图形绘制设备3上，然后启动电机5带动其中一个皮带轮10转动，然后通过皮带带动另一个皮带轮10转动，另一个皮带轮10则会带动转轴杆9在转轴套8内部转动，然后电机5和转轴杆9带动两个螺纹套筒12同时转动，随着螺纹套筒12的转动，螺纹套筒12内的螺纹杆13便会向下移动伸出，因为螺纹杆13上设置安装了限位杆14，并且限位杆14是在固定架1上滑动的，能够对螺纹杆13进行限位，从而保证螺纹杆13不会跟随螺纹套筒12转动，进而便能够保证螺纹杆13向下伸出，从而钻入到土层内，然后通过设置安装在螺纹杆13底端上的扫描器，对经过的土层进行扫描，然后将扫描到的土层结构转换成数据上传至图形绘制设备3，用于绘制图形，并且扫描器发出的扫描波纹可以向周围扩散，能够得到更加细致的土层数据，其中在特殊情况下，需要调节两个螺纹杆13的间距时，开启驱动装置2，驱动装置2输出端上的推杆便会将转轴套8向一侧推动，转轴套8回带动限位滑动架7移动，限位滑动架7会在限位导轨6上滑动，同时转轴套8会带动转轴杆9移动，进而安装在转轴杆9上的皮带轮10、螺纹套筒12会一起跟随移动，如此两个螺纹杆13的间距便能够得到调节，在遇到有异物阻碍时，也能够根据实际情况调节，满足实际的使用需求，更顺利更快的得到需要的数据，把复杂的紧邻地铁逆作施工盆式开挖三维基坑分区分段简化为多个二维剖面，应用二维有限元分析软件模拟计算，评估各个开挖工况对地铁隧道和基坑产生的影响，并优化出最终的开挖方案，其中在两个螺纹杆13调节时，皮带的松紧度可以通过皮带张紧器11来进行自动调整，从而保证两个皮带轮10正常工作，当皮带被拉紧时，首先要拧松取下锁紧螺母117，然后皮带会带动张紧轮115移动，张紧轮115会带动从滑动块112从固定壳111的内腔移出，同时拉伸弹簧113，当皮带放松时，在弹簧113的拉扯下，滑动块112会被拉回固定壳111的内腔，进而张紧轮115便会对皮带进行拉扯，最后调节至什么位置，使用锁紧螺母117将滑动块112固定住即可，如此便能够保证皮带始终处于紧弛的状态。
36.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。