一種用于基坑工程內(nèi)支撐的錐楔式活絡裝置及施作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于基坑工程內(nèi)支撐的錐楔式活絡裝置，主要針對傳統(tǒng)的鋼支撐活絡裝置形式及工藝進行改良，屬于基建施工輔助工件技術領域。
【背景技術】
[0002]基坑鋼支撐在明挖法的施工中廣泛應用，工程上普遍采用壁厚16mm的Φ609鋼管支撐，在安裝鋼支撐過程中，預壓軸力采用雙缸千斤頂支頂?shù)幕罱j裝置或單缸千斤頂支頂?shù)幕罱j裝置進行調(diào)整。這兩種方法均在用千斤頂施加預加軸力后，打入鋼楔塊，待穩(wěn)定后拆除千斤頂。這兩類活絡裝置的缺點是:鋼楔傳力方式不可靠，容易造成應力集中和偏心受力；單排鋼楔鋼支撐橫向剛度不穩(wěn)定，整體性差。特別是在地層土質(zhì)較軟時，上層鋼支撐處地層易出現(xiàn)向基坑外的變形，導致鋼支撐松動脫落。隨著我國建筑基坑的不斷增多，尤其是在大城市中，地上、地下各種建筑結構已經(jīng)林立，鋼支撐節(jié)點處理不慎就會對基坑施工產(chǎn)生影響，亟待解決鋼支撐體系整體性差的問題，因此鋼支撐活絡裝置需要研宄采用新的結構，既要滿足一定的調(diào)節(jié)量，又要加強鋼支撐剛度和保證承載力可靠。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于上述問題，本發(fā)明提出了一種用于基坑工程內(nèi)支撐的錐楔式活絡裝置，在多排高強螺栓作用下，通過兩塊夾板夾緊錐形支腿來承受和傳遞鋼支撐軸力。夾板與錐形支腿接觸面之間夾角為30°左右，通過調(diào)節(jié)高強螺栓來確定豎向定位，擰緊螺栓即可承受軸力，解決了現(xiàn)在鋼支撐體系整體性差、傳力不可靠的問題。錐楔式活絡裝置的夾板與錐形支腿是光面接觸，高強螺栓穿過錐形支腿的螺栓槽，固定在兩側的夾板上，改變了傳統(tǒng)活絡裝置打入鋼楔的點連接方式，既能有效地承受鋼支撐軸壓力，也可以承受土層向外變形的拉力，圍檁與鋼支撐整體性得到了改善。
[0004]一種用于基坑工程內(nèi)支撐的錐楔式活絡裝置，錐楔式活絡裝置12包括錐形支腿3、夾板1、高強螺栓2、欄板4、固定圓桿6、固定擋板7、法蘭17 ;所述錐楔式活絡裝置12在各高強螺栓2的作用下，通過兩塊對稱的夾板I與錐形支腿3進行夾緊來承受和傳遞鋼支撐的軸力。
[0005]錐形支腿3的一端焊接有端部法蘭17 ;夾板I的一端連接有另一端部法蘭17。
[0006]所述夾板I的主體由厚壁鋼板18組成，厚壁鋼板18的表面為三級臺階結構；其中第一級臺階為夾板I的端部；第二級臺階上設置有一排孔；第三級臺階上設置有兩排孔。
[0007]兩塊夾板I設置在三塊固定擋板7之間，通過固定圓桿6串接；各固定擋板7相互平行對稱，固定擋板7焊接在夾板I的端部法蘭17上，各固定擋板7上設置有三個均勻布置的螺紋孔；夾板I的端部預留有三個均勻布置的圓孔22，圓孔22直徑大于固定圓桿6直徑；所述固定擋板7上的螺紋孔與夾板I上的圓孔22相對應，固定圓桿6穿過螺孔19、圓孔22將兩塊夾板I與三塊固定擋板7相連接，固定圓桿6與螺孔19采用焊接固定。
[0008]夾板I的端部與其端部的法蘭17之間刨平頂緊，夾板I的端部沿固定圓桿6軸向自由滑動。
[0009]兩夾板I之間的外側設置有千斤頂托盤9，千斤頂托盤9焊接在夾板I的端部法蘭17上；千斤頂10安裝在千斤頂托盤9上。
[0010]所述錐形支腿3的主體由錐形鋼板20組成，錐形支腿3的中心切空成三角形，錐形支腿3的兩側錐面上預留有矩形螺栓槽5 ;錐形支腿3錐面與夾板I內(nèi)側接觸面配合；欄板4焊接在夾板I另一端的左右外側邊上，用以沿周向固定錐形支腿3 ;錐形支腿3端部的法蘭17與錐形鋼板20間焊接有錐形支腿加勁肋板8。
[0011]高強螺栓2為雙排布置方式，高強螺栓2穿過夾板I臺階上的孔以及錐形支腿3上的矩形螺栓槽5固定擰緊，并將錐形支腿3、夾板I連接。
[0012]進一步地，所述錐形支腿3長度為400?600_，所述焊接在錐形支腿3端部的法蘭17厚度為20?30mm，用于防止鋼支撐軸力過大使錐形支腿頂部法蘭局部出現(xiàn)大變形。
[0013]進一步地，所述夾板I長度為300?600mm，夾板內(nèi)側斜面之間夾角為30°，既要保證足夠的接觸面承受錐形支腿接觸力，又要保證材料不被壓壞。
[0014]進一步地，所述夾板I的一端螺帽處，預留有螺帽槽16，螺帽槽16的槽深10?20mmo
[0015]進一步地，所述高強螺栓2的長度為500?600mm。
[0016]進一步地，所述固定圓桿6長度為300?400mm，直徑為40?50mm。
[0017]進一步地，所述固定擋板7為長方體，長250?350mm，寬15?35mm，高50?70mm。在固定擋板長X高面上為固定圓桿6預留有孔。
[0018]進一步地，所述夾板I端部的法蘭17厚度為20?30mm，用以防止鋼支撐軸力過大使夾板下端法蘭局部出現(xiàn)大變形。
[0019]進一步地，夾板I刨平頂緊在法蘭17上且能在固定圓桿6上移動，通過調(diào)節(jié)高強螺栓2調(diào)節(jié)夾板I間距。
[0020]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果。
[0021]1.本發(fā)明提出了一種基坑工程內(nèi)支撐穩(wěn)定連接的錐楔式活絡裝置，改變了傳統(tǒng)活絡裝置打入剛楔的理念，增大接觸面，利用高強螺栓對拉作用，錐楔越壓越緊。保證了基坑支護體系的整體性，降低了鋼支撐脫落的風險。
[0022]2.本發(fā)明提出了一種基坑工程內(nèi)支撐穩(wěn)定連接的錐楔式活絡裝置，結構合理且形式對稱簡單，重量輕，造價低。同時，本構件加工工藝簡單，組裝方便，能滿足一定的連續(xù)調(diào)節(jié)量又能提高承載力，確保使用安全。
[0023]3.本發(fā)明提出了一種基坑工程內(nèi)支撐穩(wěn)定連接的錐楔式活絡裝置，兩塊夾板對撐布置，便于組裝又有利于錐形支腿接觸面的密貼，技術合理，可操作性強，綜合效益顯著，具有重要工程應用價值和發(fā)展前景。
【附圖說明】
[0024]圖1是錐楔式活絡裝置的最大調(diào)節(jié)量時正視示意圖；
[0025]圖2是錐楔式活絡裝置的最小調(diào)節(jié)量時正視示意圖；
[0026]圖3是錐楔式活絡裝置的俯視示意圖；
[0027]圖4是千斤頂施加預加軸力示意圖；
[0028]圖5是錐楔式活絡裝置A-A剖面示意圖；
[0029]圖6是錐楔式活絡裝置B-B剖面示意圖；
[0030]圖7是夾板的正視示意圖；
[0031]圖8是夾板的俯視不意圖；
[0032]圖9是錐形支腿的正視示意圖；
[0033]圖10是錐形支腿的俯視示意圖；
[0034]圖11是欄板的示意圖；
[0035]圖12是固定圓桿的示意圖；
[0036]圖13是固定擋板的示意圖；
[0037]圖14是尚強螺檢不意圖；
[0038]圖15是鋼支撐的整體拼裝示意圖；
[0039]圖中:1一夾板、2—高強螺栓、3—錐形支腿、4一欄板、5—螺栓槽、6—固定圓桿、7—固定擋板、8—錐形支腿加勁肋板、9 一千斤頂托盤、10—千斤頂、11 一千斤頂活塞位置、12—錐楔式活絡裝置、13—鋼支撐固定節(jié)段、14 一鋼圍檁、15—地下連續(xù)墻、16—螺帽槽、17 一法蘭、18—厚壁鋼板、19 一螺孔、20—維形鋼板、21 —鋼支撐、22—圓孔。
【具體實施方式】
[0040]通過下面實例，如圖13所示，對本發(fā)明做進一步說明。
[0041]設計說明，本發(fā)明的一種用于基坑工程內(nèi)支撐的錐楔式活絡裝置，設計鋼支撐最大軸力2900kN，已考慮安全系數(shù)為1.2，以提供一定的安全儲備，防止偶然荷載和地層變形過大等意外的發(fā)生造成工程事故。
[0042]一種用于基坑工程內(nèi)支撐的錐楔式活絡裝置包括夾板1、高強螺栓2、錐形支腿3、欄板4、固定圓桿6和固定擋板7 ;夾板I主要由厚壁鋼板18和法蘭17、千斤頂托盤9組成，夾板I的厚壁鋼板18通過螺孔19、固定圓桿6和固定擋板7連接；固定擋板7焊接在法蘭17上，固定圓桿6穿過固定擋板7和底部螺孔19焊接在固定擋板7上；在厚壁鋼板18橫截面兩側均設置有千斤頂托盤9，千斤頂托盤9焊接在夾板I底端的法蘭6上；高強螺栓2雙排布置，每側設置3根，高強螺栓2插入夾板I上螺孔19和錐形支腿3上螺栓槽，高強螺栓2螺帽固定在螺帽槽16，高強螺栓2未對拉擰緊前，錐形支腿3可通過千斤頂10豎向定位。錐形支腿3由錐形鋼板20組成，中心切空成三角形，左右兩側錐面預留矩形螺栓槽5。錐形支腿3頂端焊接法蘭17，法蘭17與錐形鋼板20間焊接有錐形支腿加勁肋板8 ;夾板I的內(nèi)側斜面與錐形支腿3的外側錐面密貼，且螺栓槽5插入高強螺栓2后錐形支腿3可自由豎向伸縮。
[0043]具體加工制作和安裝過程如下:
[0044]步驟一:夾板I制作:夾板I材料采用45號鋼，高600mm，錐楔面與豎直方向成15°角，由兩塊長200mmX寬400mmX高600mm厚壁鋼板18加工而成，厚壁鋼板18內(nèi)側從頂部75mm位置以15°角度開始漸變切割形成錐口狀，厚壁鋼板18高350mm位置外側車削深50mm長度為150mm臺階，于高200mm位置外側車削深50mm長度為200mm臺階。夾板I頂部鋼板厚度為75mm，底部厚度為100mm。制作兩塊夾板I的厚壁鋼板18加工后需要對稱布置，螺孔19中心對齊。夾板I的厚壁鋼板18通過螺孔19、固定圓桿6和固定擋板7連接，固定擋板7焊接20_厚的法蘭17，在夾板I底端法蘭17橫截面左右對稱位置焊接千斤頂托盤9。
[0045]步驟二:高強螺栓2制作:采用標準件M48，螺距5mm，10.9級，長度為600mm，共6套。
[0046]步驟三:錐形支腿3制作:由錐形鋼板20加工而成。材料采用45號鋼，四棱臺形狀，上底面為長400 X寬59mm，下底面為400mmX 348mm，錐形支腿3高540mm，梯形面方向?qū)㈠F形支腿3中心切割成空等腰三角形，錐面壁厚50mm，下底面壁厚為30mm。錐面方向預留兩道長465mmX寬48mm螺栓槽5，螺栓槽5對稱布置，距離邊線