[发明专利]一种深基坑施加钢支撑预应力的调控装置

说明书

技术领域

本发明属于深基坑支护领域，具体涉及到深基坑钢支撑支护的预应力施加的新型调整装置。

背景技术

近年来，随着我国各大城市高层建筑、超高层建筑和市政工程的快速发展，地下空间开发规模日益增大，相应的深基坑工程数量也越来越多，因此，深基坑的设计与施工技术成为了技术热点问题。与此同时，随着工程对深基坑的要求越来越高，导致施工过程中不断地出现各种问题。深基坑工程中常规的钢支撑如图1所示，钢支撑包括固定端、活络端及钢管，活络端头类似于“抽屉”结构，由活动端头及活动端容纳钢管27两部分组成；活动端头由活络端板24、伸缩杆17、加劲肋板I25、加劲肋板II26等部分拼装焊接成。该钢支撑对深基坑起到横向支撑作用，使用时用千斤顶把容纳钢管27顶开，露出两根伸缩杆17，在施加预应力时，首先需在两根伸缩杆17之间的伸缩杆导向槽内加装矩形垫块23以及下部楔铁31，最后楔进上部楔铁30，防止伸缩杆17缩回至容纳钢管27中。由于传统的操作没有对下部楔铁31添加限位装置，在施工过程中存在当用大锤击打上部楔铁30时，由于应力作用，会发生下部楔铁31与上部楔铁30一起向下位移的问题，容易造成施工过程的不稳定性；而且无法实现楔铁(包括上部楔铁30和下部楔铁31)与伸缩杆17之间相对位置的微调，难以将两者相对位置调节到最佳，因而难以获得最优的加压效率。中国专利CN204803896U公开了一种调整装置，通过在下部楔铁31上自上至下设置三个椭圆孔，并利用插入椭圆孔的限位锁及调整螺栓进行固定，从而防止下部楔铁向下位移，并通过插入三个不同的椭圆孔实现下部楔铁位置的调节。然而该技术存在以下问题：一、需要对下部楔铁进行单独设计制造，不具有普适性；二、不能完全实现楔铁与伸缩杆之间相对位置的精密微调，受限于椭圆孔的设置位置；三、单靠一个螺栓只进行一侧固定，稳定性有待考证。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种深基坑施加钢支撑预应力的调控装置，其通用性及普适性良好，且可实现楔铁与伸缩杆之间相对位置的精密微调。

一种深基坑施加钢支撑预应力的调控装置，包括传动部分和支撑部分；

所述传动部分包括手轮、连杆、底部锥齿轮I、传动锥齿轮I、传动杆、传动锥齿轮II、底部锥齿轮II、螺杆、升降螺母和金属套筒，所述连杆的两端分别连接手轮和底部锥齿轮I，底部锥齿轮I与传动锥齿轮I啮合，底部锥齿轮II与传动锥齿轮II啮合，传动锥齿轮I与传动锥齿轮II分别固定在传动杆的两端，底部锥齿轮II固定连接螺杆，螺杆与升降螺母螺纹连接，升降螺母外周固定金属套筒；

所述支撑部分包括包被在传动部分外的金属外壳，以及分别通过铰接件I和铰接件II铰接在金属外壳上的支架I和支架II，所述支架I和支架II对称设置；支架I靠近铰接件I的一端设置与支架I垂直的支撑板I，支架I的另一端设置螺纹，并与椭圆支撑块I螺纹连接；支架II靠近铰接件II的一端设置与支架II垂直的支撑板II，支架II的另一端设置螺纹，并与椭圆支撑块II螺纹连接；

所述金属套筒的筒壁上沿轴向设置至少一条滑槽，固定在金属外壳上的销钉可沿滑槽滑动。

进一步地，所述连杆包括连杆I和连杆II，连杆I和连杆II可拆卸地连接，采用两节更便于安装。

进一步地，手轮可以拆卸，以便于整个装置的安装。

进一步地，所述螺杆与升降螺母采用自锁螺纹副。

进一步地，所述底部锥齿轮I和底部锥齿轮II的下方分别设置止推轴承I和止推轴承II，分别用于在保证底部锥齿轮I和底部锥齿轮II正常转动的情况下，限制二者的轴向运动。

本发明利用圆锥齿轮传动原理，同轴转动的两个圆锥齿轮组成核心构件，其中一个齿轮与上端带有手轮的圆锥齿轮组成一个局部传动体系；另一个齿轮与螺杆、螺母和圆锥齿轮组成一个局部的“类螺旋千斤顶”传动体系。整个传动体系，通过手轮的转动带动螺杆旋转，推动升降螺母上的金属套筒，从而使下部楔铁上升或下降。

相比于现有技术，本发明结合机械原理对钢支撑的预应力施加过程中的楔铁支撑进行调整，操作方法简单，适用性强，可广泛适用于不同型号的钢支撑结构，且本装置可重复利用。本发明的调控装置可以有效防止下部楔铁随上部楔铁下移，保障施工过程的稳定性。且本装置可实现楔铁与伸缩杆之间相对位置的精确微调，以便找到最佳结合点，从而使加压更有效，显著提高钢支撑活络端的加压工作效率。

附图说明

图1深基坑工程中常规的钢支撑的结构示意图；

图2本发明调控装置的结构示意图(其中17-伸缩杆为钢支撑中的结构)；

图3为图2的俯视图；