一种用于基坑围护的可回收支护机构的制作方法

1.本发明属于固定建筑物中挖方的修砌或加固技术领域，尤其涉及一种用于基坑围护的可回收支护机构。


背景技术：

2.在城市建筑工程中，例如厂房建设、地下空间开拓等，离不开基坑的挖掘工程，为保证地下结构施工及基坑周边环境的安全，需在对基坑侧壁及周边环境采用的支挡、加固与保护措施。常用支护结构方式多为利用钢板桩进行拼接形成支护结构，且可以反复使用，结构简单，安装方便。然而，单独的钢板桩强度有限，导致其无法胜任于诸多基坑较深较大的施工场景。
3.现有技术中提出了一种组合钢板桩支护结构，其基于钢管与钢板桩组合支护结构（puc），不仅弥补了钢板桩刚度的不足，且钢管中可以填充中砂以抗击压力。然而其缺点在于，工程完毕的拆除过程中，清除钢管中中砂的难度较大。所以目前亟需一种技术方案，以解决在支护结构拆除时方便清除管中填充砂的技术问题。


技术实现要素：

4.本发明目的是提供一种用于基坑围护的可回收支护机构，本发明在钢管桩下端钻土锥处设置了连接柱，当向外拆除钢管桩时，连接柱在泥土的带动下与钢管桩脱离卡合状态，从而钢管桩内部填充的中砂根据自身重力而流出，解决了支护结构拆除时清除管中填充砂的技术问题。
5.本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种用于基坑围护的可回收支护机构，包括钢管桩，还包括设置在所述钢管桩下端的钻土锥，以及设置在所述钻土锥上端且用于连接所述钢管桩的连接柱单元；向外拆除所述钢管桩时，所述连接柱单元与所述钢管桩下端脱离卡合状态。
6.进一步优选的技术方案在于：所述连接柱单元包括连接柱，设置在所述连接柱上端并用于插入所述钢管桩下端的插入柱，以及设置在所述连接柱的卡接槽部；所述钢管桩下端设有卡接块槽；还包括设置在所述卡接块槽中的卡接块单元。
7.进一步优选的技术方案在于：所述卡接块单元包括转动柱以及设置在所述转动柱下端的卡接块；所述卡接槽部包括竖向槽，以及与所述竖向槽内侧连通的圆形转槽。
8.进一步优选的技术方案在于：所述卡接块单元还包括设置在所述卡接块槽中并用于连接所述转动柱的扭簧，设置在所述转动柱上的下齿轮；还包括设置在所述卡接块槽中并用于阻挡所述下齿轮转动的锁定销单元。
9.进一步优选的技术方案在于：所述锁定销单元包括锁定销，以及设置在所述锁定销上端的连动板；所述钢管桩还设有与所述卡接块槽上方连通，且与所述钢管桩内部连通的连动板槽，所述连动板内端设置在所述连动板槽中。
10.进一步优选的技术方案在于：所述钢管桩还设有与所述卡接块槽上方连通，且与
所述钢管桩外部连通的复位板槽；还包括设置在所述复位板槽的复位板单元；所述复位板单元包括复位板，以及用于连接所述复位板且啮合下齿轮的复合齿轮部。
11.进一步优选的技术方案在于：所述复合齿轮部包括设置在所述复位板内端的齿条，与所述齿条啮合的上齿轮，以及与所述上齿轮和所述下齿轮共同啮合的冠状齿轮组。
12.进一步优选的技术方案在于：所述锁定销单元还包括设置在所述连动板槽内侧顶面上的锁定块，以及设置在所述连动板顶面并用于卡合所述锁定块的锁定槽。
13.进一步优选的技术方案在于：所述复位板上端具有导向斜面。
14.一种基坑防护方法，使用了上述用于基坑围护的可回收支护机构。
15.本发明的优点在于：第一、向外拆除所述钢管桩时，连接柱单元与所述钢管桩下端脱离卡合，使得钢管桩内的中砂根据自身重力而流出；第二、钢管桩与连接柱单元的分体式设置，具有方便拆除的优点；第三、起吊时，钻土锥不跟随起吊，而中砂则随着插入锥和管体的分离漏出，进而成为回填土的存在；第四、通过设置卡接块单元与锁定销单元，使得安装插入柱的行为可以直接锁定连接柱与钢管桩底端；第五、通过设置复位板单元，使得拆除钢管桩时，连接柱能够顺利脱离，使得钻土锥自动留在基坑土内。
附图说明
16.图1为本发明中支护机构整体的示意图。
17.图2为图1中钻土锥与钢管桩连接处的示意图。
18.图3为连接柱单元的示意图。
19.图4为图3中连接柱单元插入钢管桩的示意图。
20.图5为卡接块与卡接槽部连接示意图，其中卡接槽部通过截面显示其内部构造。
21.图6为图5中卡接块沿着竖向槽进入圆形转槽的示意图。
22.图7为图6中转动柱转动使得卡接块卡在竖向槽与圆形转槽交界处的示意图。
23.图8为本发明中卡接块单元、锁定销单元以及复位板单元连接方式的示意图。
24.图9为图8中因插入柱将锁定销单元抬起，使得卡接块单元失去卡合作用从而带动复位板单元突出的示意图。
25.图10为图9中因外力导致复位板单元内缩，而带动卡接块单元反向转动的示意图。
26.图11为图8中卡接块单元、锁定销单元以及复位板单元具体结构的示意图。
27.图12为锁定块与锁定槽位置的示意图。
28.附图中，各标号所代表的部件如下：钢管桩1，钢板桩2，钻土锥3，连接柱单元4，卡接块单元5，锁定销单元6，复位板单元7，连接柱401，插入柱402，卡接槽部403，转动柱501，卡接块502，扭簧503，下齿轮504，锁定销601，连动板602，锁定块603，锁定槽604，复位板701，齿条702，上齿轮703，冠状齿轮组704，竖向槽403a，圆形转槽403b，卡接块槽c1，连动板槽c2，复位板槽c3。
具体实施方式
29.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
30.本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
31.实施例：一种用于基坑围护的可回收支护机构，包括钢管桩1，以及设置在钢管桩1之间的钢板桩2，参考图1，钢板桩2的截面呈梯形开口状设置，此类结构类似现有瓦楞纸的结构设置,；所述钢板桩2和钢管桩1之间插接设置，还包括设置在所述钢管桩1下端的钻土锥3，以及设置在所述钻土锥3上端且用于连接所述钢管桩1的连接柱单元4；参考图2，所述钻土锥3与钢管桩1管体通过连接柱单元4分离式设置，向外拆除所述钢管桩1时，所述连接柱单元4与所述钢管桩1下端脱离卡合，使得钢管桩1内的中砂根据自身重力而流出。其中，钻土锥3在钢管桩1拆除的时候，被作为遗弃的部分埋入土内，当然，也可以将其取出，继续使用，考虑到基坑支护部分一般需要回填，为此，可以将钻土锥3作为回填的一部分存在。同时，起吊时，钻土锥3不跟随起吊，而中砂则随着钻土锥3和管体的分离漏出，进而成为回填土的存在。这样，钢管桩1与连接柱单元4的分体式设置，具有方便拆除的优点，进而确保了无锚设置的情况下，快速施工、稳固支护的目的。
32.一种优选的方案中，为了方便钢管桩1的吊装过程，支护机构还包括设置在钢管桩1上端的吊装板，吊装板整体呈长方体状设置，其靠近钢管桩1的顶部焊接设置，在吊装板上设置有吊装孔，吊装孔间隔设置在吊装板上。这样，将吊钩挂在吊装孔上，利用吊机就可以将钢管桩1轻松的吊起。
33.一种优选的方案中，为了方便钢管桩1与钢板桩2的安装过程，在钢管桩1的两侧设置有连接耳，钢板桩2的两端设置有与连接耳相配合的辅助连接耳，连接耳和辅助连接耳均呈钩状设置，钢管桩1和钢板桩2之间通过连接耳和辅助连接耳之间插接。这样，利用钩状的结构设置，不仅方便插入，也方便拔出，同时，由于受力的为侧方向的力，又不易使两者分离，进而达到保证整体性的同时，也方便了拆装分离。
34.所述连接柱单元4包括连接柱401，设置在所述连接柱401上端并用于插入所述钢管桩1下端的插入柱402，以及设置在所述连接柱401的卡接槽部403；所述钢管桩1下端设有卡接块槽c1；还包括设置在所述卡接块槽c1中的卡接块单元5。参考图3-4，当连接柱单元4自下而上连接在钢管桩1上时，具体连接方式为，插入柱402插入钢管桩1中，且卡接块单元5与连接柱401上端的卡接槽部403卡接在一起，完成对连接柱单元4及其下方的钻土锥3的固定作用。
35.在一种优选的方案中，连接柱401的直径略大于钢管桩1的直径，这样在向外拆除钢管桩1时，地基中的泥土会阻挡连接柱401突出于钢管桩1之外的部分，造成卡接槽部403对卡接块单元5的拉扯，从而将卡接块单元5与卡接槽部403连接部分被拉扯断裂，从而使得连接柱单元4及其下方的钻土锥3与上方的钢管桩1脱离。
36.所述卡接块单元5包括转动柱501以及设置在所述转动柱501下端的卡接块502；所述卡接槽部403包括竖向槽403a，以及与所述竖向槽403a内侧连通的圆形转槽403b。参考图5-7，卡接块单元5与卡接槽部403卡接方式为：a. 卡接块502竖向设置，与竖向槽403a同方向，然后沿着竖向槽403a向下插入直
至圆形转槽403b处；b. 转动柱501转动90
°
，使得卡接块502与竖向槽403a方向垂直，实现卡合效果。
37.关于实现转动柱501转动的方式，参考图8-12，所述卡接块单元5还包括设置在所述卡接块槽c1中并用于连接所述转动柱501的扭簧503，设置在所述转动柱501上的下齿轮504；还包括设置在所述卡接块槽c1中并用于阻挡所述下齿轮504转动的锁定销单元6。其中扭簧503可以使得转动柱501转动90
°
，以作为转动柱501转动的动力源。所述锁定销单元6包括锁定销601，以及设置在所述锁定销601上端的连动板602；所述钢管桩1还设有与所述卡接块槽c1上方连通，且与所述钢管桩1内部连通的连动板槽c2，所述连动板602内端设置在所述连动板槽c2中。参考图8，当插入柱402未插入钢管桩1内部时，锁定销601卡在下齿轮504的齿间，使得下齿轮504无法转动，当插入柱402插入钢管桩1内部时，锁定销601取消卡合状态，使得下齿轮504可以转动，在扭簧503的带动下，实现上述卡接方式的步骤b，完成卡合状态。此种设计的优点在于，可以使得“安装插入柱402”与“锁定连接柱401与钢管桩1底端”的行为相关联，省去了额外的固定步骤，提高工作效率。
38.为了使得拆除钢管桩1时，连接柱401能够顺利脱离，所述钢管桩1还设有与所述卡接块槽c1上方连通，且与所述钢管桩1外部连通的复位板槽c3；还包括设置在所述复位板槽c3的复位板单元7；所述复位板单元7包括复位板701，以及用于连接所述复位板701且啮合下齿轮504的复合齿轮部。当连接柱401转动时，复位板701在复合齿轮部的作用下被同时带动突出在外，参考图10，当向上拆除钢管桩1时，复位板701受到基坑土自上而下的压力，由于所述复位板701上端具有导向斜面，使得这一部分压力转化为推动复位板701向内滑动的力，从而通过复合齿轮部反向带动连接柱401旋转，使得卡接块502与卡接槽部403脱离卡合。这样设计的好处在于，相比于单纯利用泥土的摩擦力来使得卡接块502或者转动柱501断裂，这种使得卡接块502与卡接槽部403脱离卡合的方式更加稳定，前者方式经常出现钢管桩1完全从基坑周围拆除后，钻土锥3仍留在其上，导致中砂不能及时排出，为后续施工带来麻烦。
39.在钻土锥3脱离过程中，插入柱402也从钢管桩1内部脱离，这就使得连动板602失去了支撑力，有时候当卡接块502未完全从圆形转槽403b处脱离时，锁定销601便卡在了下齿轮504上，使得脱离失败。参考图12，一种优选的方案中，所述锁定销单元6还包括设置在所述连动板槽c2内侧顶面上的锁定块603，以及设置在所述连动板602顶面并用于卡合所述锁定块603的锁定槽604。当连动板602被插入柱402顶至最顶面时，锁定槽604在插入柱402的压力下与锁定块603卡合，并且由于锁定块603具有膨胀锁定的性质，一旦锁定槽604与其卡合后，在没有外力的借助下，锁定块603会与锁定槽604一直保持卡合状态，也就使得锁定销601在此之后便不会影响下齿轮504的转动行为。
40.支护机构回收后，若准备下一次的使用，则将复位板701沿着复位板槽c3推回，然后下拉连动板602使得锁定销601锁定下齿轮504即完成了对钢管桩1的复位。
41.此外，优选的方案中，复位板701下方可设置尖锥结构，以方便在钢管桩1向下安装过程中破土，减小阻挡。
42.需要注意的是，卡接块槽c1与卡接502连接处、复位板槽c3与复位板701连接处均为紧密连接，在活动过程中不会令基坑土侵入卡接块槽c1内部导致零件损坏。
43.此外，附图和描述中尽可能使用相同或类似的元件符号来指代相同或相似部分或
步骤。附图是以简化形式呈现并且没有按精确比例绘制。仅为了方便和清楚起见，可以对附图使用诸如顶部、底部、左侧、右侧、向上、上方、上面、下面、下方、后面和前面的方向术语。这些和类似方向术语不应被解释为以任何方式限制本公开的范围。