[发明专利]一种用于基坑工程内支撑的锥楔式活络装置及施作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于基坑工程内支撑的锥楔式活络装置，主要针对传统的钢支撑活络装置形式及工艺进行改良，属于基建施工辅助工件技术领域。

背景技术

基坑钢支撑在明挖法的施工中广泛应用，工程上普遍采用壁厚16mm的Φ609钢管支撑，在安装钢支撑过程中，预压轴力采用双缸千斤顶支顶的活络装置或单缸千斤顶支顶的活络装置进行调整。这两种方法均在用千斤顶施加预加轴力后，打入钢楔块，待稳定后拆除千斤顶。这两类活络装置的缺点是：钢楔传力方式不可靠，容易造成应力集中和偏心受力；单排钢楔钢支撑横向刚度不稳定，整体性差。特别是在地层土质较软时，上层钢支撑处地层易出现向基坑外的变形，导致钢支撑松动脱落。随着我国建筑基坑的不断增多，尤其是在大城市中，地上、地下各种建筑结构已经林立，钢支撑节点处理不慎就会对基坑施工产生影响，亟待解决钢支撑体系整体性差的问题，因此钢支撑活络装置需要研究采用新的结构，既要满足一定的调节量，又要加强钢支撑刚度和保证承载力可靠。

发明内容

基于上述问题，本发明提出了一种用于基坑工程内支撑的锥楔式活络装置，在多排高强螺栓作用下，通过两块夹板夹紧锥形支腿来承受和传递钢支撑轴力。夹板与锥形支腿接触面之间夹角为30°左右，通过调节高强螺栓来确定竖向定位，拧紧螺栓即可承受轴力，解决了现在钢支撑体系整体性差、传力不可靠的问题。锥楔式活络装置的夹板与锥形支腿是光面接触，高强螺栓穿过锥形支腿的螺栓槽，固定在两侧的夹板上，改变了传统活络装置打入钢楔的点连接方式，既能有效地承受钢支撑轴压力，也可以承受土层向外变形的拉力，围檩与钢支撑整体性得到了改善。

一种用于基坑工程内支撑的锥楔式活络装置，锥楔式活络装置12包括锥形支腿3、夹板1、高强螺栓2、栏板4、固定圆杆6、固定挡板7、法兰17；所述锥楔式活络装置12在各高强螺栓2的作用下，通过两块对称的夹板1与锥形支腿3进行夹紧来承受和传递钢支撑的轴力。

锥形支腿3的一端焊接有端部法兰17；夹板1的一端连接有另一端部法兰17。

所述夹板1的主体由厚壁钢板18组成，厚壁钢板18的表面为三级台阶结构；其中第一级台阶为夹板1的端部；第二级台阶上设置有一排孔；第三级台阶上设置有两排孔。

两块夹板1设置在三块固定挡板7之间，通过固定圆杆6串接；各固定挡板7相互平行对称，固定挡板7焊接在夹板1的端部法兰17上，各固定挡板7上设置有三个均匀布置的螺纹孔；夹板1的端部预留有三个均匀布置的圆孔22，圆孔22直径大于固定圆杆6直径；所述固定挡板7上的螺纹孔与夹板1上的圆孔22相对应，固定圆杆6穿过螺孔19、圆孔22将两块夹板1与三块固定挡板7相连接，固定圆杆6与螺孔19采用焊接固定。

夹板1的端部与其端部的法兰17之间刨平顶紧，夹板1的端部沿固定圆杆6轴向自由滑动。

两夹板1之间的外侧设置有千斤顶托盘9，千斤顶托盘9焊接在夹板1的端部法兰17上；千斤顶10安装在千斤顶托盘9上。

所述锥形支腿3的主体由锥形钢板20组成，锥形支腿3的中心切空成三角形，锥形支腿3的两侧锥面上预留有矩形螺栓槽5；锥形支腿3锥面与夹板1内侧接触面配合；栏板4焊接在夹板1另一端的左右外侧边上，用以沿周向固定锥形支腿3；锥形支腿3端部的法兰17与锥形钢板20间焊接有锥形支腿加劲肋板8。

高强螺栓2为双排布置方式，高强螺栓2穿过夹板1台阶上的孔以及锥形支腿3上的矩形螺栓槽5固定拧紧，并将锥形支腿3、夹板1连接。

进一步地，所述锥形支腿3长度为400～600mm，所述焊接在锥形支腿3端部的法兰17厚度为20～30mm，用于防止钢支撑轴力过大使锥形支腿顶部法兰局部出现大变形。

进一步地，所述夹板1长度为300～600mm，夹板内侧斜面之间夹角为30°，既要保证足够的接触面承受锥形支腿接触力，又要保证材料不被压坏。

进一步地，所述夹板1的一端螺帽处，预留有螺帽槽16，螺帽槽16的槽深10～20mm。

进一步地，所述高强螺栓2的长度为500～600mm。

进一步地，所述固定圆杆6长度为300～400mm，直径为40～50mm。

进一步地，所述固定挡板7为长方体，长250～350mm，宽15～35mm，高50～70mm。在固定挡板长×高面上为固定圆杆6预留有孔。

进一步地，所述夹板1端部的法兰17厚度为20～30mm，用以防止钢支撑轴力过大使夹板下端法兰局部出现大变形。