[发明专利]内销式棘齿自锁装置及包含其的钢支撑

说明书

本发明提供了一种内销式棘齿自锁装置及包含其的钢支撑，该内销式棘齿自锁装置包括支撑筒、内销和若干楔块组件，支撑筒设有贯穿的内齿孔，内齿孔的内周面设有若干棘齿，若干楔块组件设置在内销的外周面上，楔块组件包括楔块、弹性件，楔块能相对于内销转动并在向外扩张和向内缩回的这两种状态之间切换；弹性件设置于楔块与内销之间，弹性件始终向楔块施加保持向外扩张的状态的外力。该内销式棘齿自锁装置及包含其的钢支撑，通过楔块、棘齿的结构，使内销只能单向移动，自锁可靠；将带有该自锁装置的钢支撑应用于深基坑工程时，安装简单，能实现可靠的自锁功能，避免出现重大事故。

技术领域

本发明涉及一种内销式棘齿自锁装置。

本发明还涉及一种包含上述内销式棘齿自锁装置的钢支撑。

背景技术

钢支撑是深基坑工程中常用的支护结构，其具有重量轻、现场拼装、安装拆除速度快且方便、安装完成后即可起到支撑作用、可重复利用等优点，广泛应用于软土地区条形、矩形深基坑中。随着社会发展，地下空间的开发逐渐加大，出现了大量的深基坑工程，钢支撑的用量也呈现逐年上升的趋势。但是钢支撑属于柔性支撑，其刚度相比与混凝土支撑小的多，受力过程中产生的变形要比混凝土支撑大。

传统钢支撑一次性施加荷载完毕，一般不再补加荷载，在基坑开挖过程中，基坑两侧围护结构或多或少地发生受力变化，基坑内已经撑好的钢支撑的轴力便发生变化，可能造成部分钢支撑松动，部分钢支撑受力增加的现象。钢支撑受力不均对基坑支撑非常危险，这是因为一旦其中的一根钢支撑失效，其所承担的力势必转移到相邻钢支撑上，而相邻钢支撑受到了额外的力，如相邻支撑也发生失效，那其所承担的力便转移到其他钢支撑上。如此下去发生连锁反应，造成重大事故。

伺服钢支撑的应用将解决钢支撑受力不均的弱点，但是伺服钢支撑需要伺服液压千斤顶来提供支撑力，相比传统钢支撑其多了一道环节，理论上增大了发生故障的几率。采用自锁结构，可以有效降低这道环节发生问题的措施。因此，本发明的钢支撑自锁装置，丰富了伺服钢支撑的技术形式。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的伺服钢支撑会失效，从而导致发生重大事故的缺陷，而提供一种内销式棘齿自锁装置及包含其的钢支撑。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：

本发明提供了一种内销式棘齿自锁装置，包括支撑筒、内销和若干楔块组件，所述支撑筒设有贯穿的内齿孔，所述内齿孔的内周面设有若干棘齿，所述棘齿沿所述支撑筒的轴向排列，所述棘齿的滑动方向朝向所述内齿孔的一端；所述内销的外周面的最大直径小于所述内齿孔的内周面的最小直径；若干所述楔块组件设置在所述内销的外周面上，所述楔块组件包括楔块、弹性件，所述楔块能相对于所述内销转动并在向外扩张和向内缩回的这两种状态之间切换；所述楔块向外扩张时，所述楔块能与所述棘齿相配合；所述楔块向内缩回时，所述楔块至所述内销的轴线的最大距离小于所述内齿孔的内周面的最小半径；所述弹性件设置于所述楔块与所述内销之间，所述弹性件始终向所述楔块施加保持向外扩张的状态的外力。

较佳地，所述内齿孔的两端分别为入口端和出口端，所述内齿孔的出口端为所述棘齿的滑动方向朝向的一端；所述内销式棘齿自锁装置还包括安装法兰，所述安装法兰固定于所述支撑筒的外周面上，所述安装法兰位于所述内齿孔的入口端。

较佳地，所述弹性件为压缩弹簧，所述压缩弹簧的两端分别与所述楔块、内销相连接。

较佳地，所述内销的外周面设有若干弹簧安装孔，每个所述弹簧安装孔放置有一个所述压缩弹簧，所述压缩弹簧与所述楔块连接的一端固定于所述弹簧安装孔内。

较佳地，所述内销式棘齿自锁装置还包括若干支撑架，所述支撑架设置于所述内销的外周面，每个所述支撑架上铰接有一个所述楔块。

较佳地，所述内销的外周面设有若干向内凹陷的容纳腔，每个所述容纳腔放置有一个所述支撑架。