一种用于土木工程的基坑护坡加固设备

1.本发明涉及基坑护坡技术领域，具体为一种用于土木工程的基坑护坡加固设备。


背景技术：

2.土木工程的目的是形成人类生产或生活所需要的、功能良好且舒适美观的空间、通道等工程结构，随着社会的发展，工程结构越来越大型化、复杂化，超高层建筑、特大型桥梁、巨型大坝、复杂的地铁系统不断涌现，其不仅满足了人们的生活需求，同时也演变为社会实力的象征；土木工程要解决的根本问题是工程的安全，使工程结构能够抵抗各种自然或人为的作用力，任何一个工程结构都要承受自身重量，以及承受使用荷载和风力的作用，温度和湿度变化也会对土木工程结构产生力作用，在地震区，土木工程结构还应考虑抵御地震作用，此外，爆炸、振动等人为作用对土木工程的影响也不能忽略。因此，在土木工程施工中需要对基坑进行防护，基坑支护，是为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施；现有的基坑护坡加固装置多采用直板状，仅能够应用于垂直坑壁的基坑，无法应用在倾斜坑壁的基坑内，使用范围大大缩小，而且，现有的基坑护坡加固装置结构固定，对于工程结构受到如地震震动、风力改变、温度湿度的改变等导变载荷时，结构固定的护坡加固装置与其受到的载荷“硬碰硬”，容易导致加固装置损坏，加固装置使用的寿命短，同时，对于具有一定角度的基坑坑壁，现有直板状的加固装置也无法完成对坑壁的有效加固。


技术实现要素：

3.本发明意在提供一种用于土木工程的基坑护坡加固设备，以解决现有技术护坡加固装置无法适用存在一定角度的基坑坑壁和易损坏、使用寿命短的问题。
4.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.本发明提供的基础技术方案是：一种用于土木工程的基坑护坡加固设备，包括固定柱、锥杆和护坡网架，所述固定柱的下侧设有弧形凸起，所述锥杆的上侧设有弧形凹槽，所述弧形凸起与所述弧形凹槽配合设置，所述固定柱的下侧连接有第一调节板，所述第一调节板开设有第一调节槽，所述锥杆的上侧连接有第二调节板，所述第二调节板开设有第二调节槽，所述第一调节槽和所述第二调节槽同时穿设有锁紧螺栓组合，所述第一调节板和所述第二调节板通过所述锁紧螺栓组合连接，所述固定柱的外侧还滑动套接有限位套，所述限位套的下端面低于所述锥杆的上端面，所述限位套的下侧转动连接有多件转动板，多件所述转动板呈上大下小的圆锥状设置，所述转动板连接有弹簧，所述弹簧的自由端与所述锥杆连接，所述固定柱的表面开设有第一滑槽，所述第一滑槽滑动连接有滑动连杆，所述固定柱的上侧转动连接有横杆，所述横杆开设有第二滑槽，所述滑动连杆的自由端与所述第二滑槽滑动连接，所述滑动连杆还设有导向部，所述导向部沿着所述第一滑槽的轴向上下滑动，所述导向部连接有棘轮主动板，所述棘轮主动板转动连接有限位件，所述限位套的上侧连接有棘齿板，所述棘齿板开设有棘轮齿牙，所述棘轮齿牙的齿牙向下凸起，所述棘
轮齿牙与所述限位件配合设置，所述横杆的自由端转动连接有转动套杆，所述护坡网架与基坑坑壁连接，所述护坡网架的上侧连接有固定支架，所述固定支架连接有支架连杆，所述转动套杆与所述支架连杆滑动套接。
6.基础技术方案的原理：锥杆插接在基坑内侧，锥杆的上侧通过调节板上开设的调节槽连接固定柱，固定柱连接横杆，横杆连接转动套杆，同时护坡网架与基坑的坑壁连接，并且在护坡网架的上侧连接有固定支架，转动套杆与固定支架的支架连杆连接，实现对护坡网架的支撑，从而实现对基坑的支护。其中，锥杆的上侧开设有弧形凹槽，固定柱的下侧开设有弧形凸起，弧形凸起与弧形凹槽配合，使得固定柱与锥杆之间在连接的过程中，在重力的作用下会实现自动找正，同时利用开设有调节槽的调节板通过锁紧螺栓组合连接，使得其固定柱可沿其轴向滑动，当固定柱受到的载荷过大时，固定柱向下滑动，实现对动载荷的卸载，结合固定柱与锥杆之间的连接关系，保证固定柱始终处于垂直状态；固定柱的外侧滑动套接有限位套，限位套的下侧转动连接有多件构成锥形的转动板，多件转动板在随着锥杆向下插进基坑时，多件转动板的下侧是锥形的尖端，易于插进地面以下，同时可以对弹簧进行压缩，若固定柱发生倾倒或者向上拔出时，多件转动板构成的锥形呈打开状态，难以将其拔出地面，由此提高锥杆和固定柱的稳定性；护坡网架根据基坑的坑壁对其进行支撑，当坑壁发生倾塌时，护坡网架经固定支架、支架连杆和转动套杆施加给滑动连杆一个向下的力，使得滑动连杆的上侧沿着第二滑槽向左滑动，而滑动连杆的导向部沿着第一滑槽向下运动，导向部向下滑动的将棘轮主动板向下运动，同时由于棘齿板上设有的棘轮齿牙是向下凸起的，限位板可自由向下滑动，同时带动限位套向下更深的插进地面以下，逐渐减缓或者消除护坡网架受到的过量载荷，并且该过程进一步提高了锥杆和固定柱的稳定性，其支护能力提高。
7.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
8.优选地，多件所述转动板均开设有多个通孔，多个所述通孔在所述转动板上均匀设置。
9.优选地，所述限位件由铁质材料制成，所述棘轮主动板连接有磁铁，在所述磁铁的作用下，所述限位件和所述棘轮齿牙处于常啮合状态。
10.优选地，所述护坡网架由多件钢丝和支撑钢管连接而成，所述固定支架与所述支撑钢管连接，所述护坡网架通过锚杆与基坑坑壁连接。
11.优选地，所述护坡网架有多件，多件所述护坡网架之间转动连接。
12.技术方案的有益效果是：
13.1、护坡网架利用铁丝和支撑钢管连接，既有益于提高护坡网架结构的稳定性，还便于排水，同时转动连接的多件护坡网架根据基坑的坑壁贴合连接，可以根据坑壁的实际情况连接多件护坡网架，使得本加固设备可以使用存在任意角度的基坑坑壁，提高对基坑坑壁的基础稳定性，扩大了适用范围广；
14.2、锥杆与固定柱之间通过调节板连接，调节板上开设有调节槽，当固定柱受到过量载荷时，固定柱沿着调节槽向下滑动过程施加给锥杆一个向下的力，逐渐减缓和吸收过量的载荷，避免了本加固设备与过量的载荷“硬碰硬”导致加固设备意外损坏，延长了其使用寿命；
15.3、锥杆与固定柱之间还通过弧形凸起和弧形之间相互配合，在重力的作用下，发
生偏斜的固定柱可以实现自动找正，确保固定柱的垂直度，使得整个装置的力学载荷均匀，有益于提高装置的使用性能；
16.4、限位套既可对固定柱进行限位，避免其发生意外倾斜，同时在其下侧还转动连接有多件呈锥形设置的转动板，多件转动板随着锥杆一下向下插入地面没有影响，但是需要拔出时，泥土从通孔进入到锥形的转动板内，锥形的转动板打开时，多件转动板均受到的阻力增大，提高了固定设备的稳定性；
17.5、限位件在磁铁的作用下与棘轮齿牙处于常啮合状态，当护坡网架受到过量的载荷时，滑动连杆的导向部沿着第一滑槽向下滑动，棘轮主动板协同限位件一起向下运动，同时棘轮主动板使得限位套向下运动插入更深的地面，该过程减缓和吸收过量的载荷，避免本加固设备被“压垮”，在减缓和吸收过量载荷的过程中，还在不断提高整个加固设备的支护能力，提高对基坑坑壁的支护效果，即在确保加固设备安全的条件下，不断的提高支护效果，使用的效果好，易于推广运用。
附图说明
18.图1为本发明一种用于土木工程的基坑护坡加固设备的结构示意图；
19.图2为图1中a处的局部放大视图；
20.图3为图2中b处的局部放大视图；
21.图4为图2中c处的局部放大视图；
22.附图中的对应标记的名称为：
23.固定柱1、第一滑槽2、弧形凸起3、第一调节板4、第一调节槽5、锥杆6、弧形凹槽7、第二调节板8、第二调节槽9、锁紧螺栓组合10、限位套11、棘齿板12、棘轮齿牙13、转动板14、弹簧15、通孔16、横杆17、第二滑槽18、滑动连杆19、导向部20、棘轮主动板21、限位件22、磁铁23、转动套杆24、固定支架25、支架连杆26、护坡网架27。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：
25.如图1至图4所示，一种用于土木工程的基坑护坡加固设备，包括固定柱1、锥杆6和两件护坡网架27，固定柱1的下侧设有弧形凸起3，锥杆6的上侧设有弧形凹槽7，弧形凸起3与弧形凹槽7配合设置，固定柱1的下侧一体成型有第一调节板4，第一调节板4开设有第一调节槽5，锥杆6的上侧一体成型有第二调节板8，第二调节板8开设有第二调节槽9，第一调节槽5和第二调节槽9同时穿设有锁紧螺栓组合10，第一调节板4和第二调节板8通过锁紧螺栓组合10连接，固定柱1的外侧还滑动套接有限位套11，限位套11的下端面低于锥杆6的上端面，限位套11的下侧转动连接有多件转动板14，多件转动板14均开设有多个通孔16，多个通孔16在转动板14上均匀设置，多件转动板14呈上大下小的圆锥状设置，转动板14的下侧连接有弹簧15，弹簧15的自由端与锥杆6连接，固定柱1的表面开设有第一滑槽2，第一滑槽2滑动连接有滑动连杆19，固定柱1的上侧转动连接有横杆17，横杆17开设有第二滑槽18，滑动连杆19的自由端与第二滑槽18滑动连接，滑动连杆19还设有导向部20，导向部20沿着第一滑槽2的轴向上下滑动，导向部20的下侧连接有棘轮主动板21，棘轮主动板21转动连接有限位件22，限位件22由铁质材料制成，限位套11的上侧连接有棘齿板12，棘齿板12开设有棘
轮齿牙13，棘轮齿牙13的齿牙向下凸起，棘轮齿牙13与限位件22配合设置，棘轮主动板21还连接有磁铁23，在磁铁23的作用下，限位件22和棘轮齿牙13处于常啮合状态，横杆17的右端转动连接有转动套杆24，两件护坡网架27均由多件钢丝和支撑钢管连接而成，护坡网架27通过锚杆与基坑坑壁连接，两件护坡网架27之间转动连接，两件护坡网架27的支撑钢管同时连接有固定支架25，固定支架25连接有支架连杆26，转动套杆24与支架连杆26滑动套接。
26.具体实施过程如下：
27.使用本加固设备时，先根据基坑坑壁的角度利用锚杆将护坡网架27与坑壁固定，确保护坡网架27与坑壁之间的贴合效果好，然后利用螺栓组合将固定支架25连接在构成护坡网架27的支撑钢管上，然后将限位套11穿过固定柱1，转动板14连接弹簧15，且弹簧15的自由端与锥杆6连接，同时利用锁紧螺栓组合10穿过第一调节槽5和第二调节槽9将锥杆6与固定柱1连接起来，接着压缩弹簧15，使得多件转动板14的尖端与锥杆6的尖端向贴合，并且同时插入地面以下进行固定，确保锥杆6和固定柱1的稳定性，横杆17与固定柱1转动连接，滑动连杆19的导向部20与第一滑槽2滑动连接，滑动连杆19的上端与第二滑槽18滑动连接，转动套杆24与横杆17转动连接，最后将转动套杆24与固定支架25上的支架连杆26滑动套接，即完成加固设备的组装连接。
28.本加固设备在使用的过程中，护坡网架27的支撑钢管可以实现坑壁的排水；当固定柱1受到过量载荷时，固定柱1向下滑动过程施加给锥杆6一个向下的力，逐渐减缓和吸收过量的载荷，避免了本加固设备与过量的载荷“硬碰硬”导致加固设备意外损坏；锥杆6与固定柱1之间通过弧形凸起3和弧形之间相互配合，在重力的作用下，发生偏斜的固定柱1实现自动找正，确保固定柱1的垂直度；限位套11既对固定柱1进行限位，同时在其下侧还转动连接有多件呈锥形设置的转动板14在向下插入地面没有影响，需要拔出时，泥土从通孔16进入到锥形的转动板14内，打开时转动板14受到的阻力增大；当护坡网架27受到过量的载荷时，滑动连杆19的导向部20沿向下滑动，使得限位套11向下运动插入更深的地面，该过程减缓和吸收过量的载荷，避免本加固设备被“压垮”，同时在减缓和吸收过量载荷的过程中，整个加固设备还在不断提高支护能力。
29.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。