[发明专利]一种基坑用强化冰支护装置及采用该装置进行支护的方法

说明书

本发明公开了一种基坑用强化冰支护装置及采用该装置进行支护的方法，包括由若干侧板拼接而成的壳体及设于该壳体内、与侧板相对应的若干侧向压力维持装置，该侧向压力维持装置包括依次相连设置的液压千斤顶、轴向力维持推板及侧向压力维持板，若干侧向压力维持装置的侧向压力维持板连接设置以形成空腔结构，该空腔结构内填充设置强化冰及设于强化冰内的应力检测器。采用该装置支护时先预测基坑支护结构的受力大小，在基坑中内支撑的断开处依次安装壳体、液压千斤顶轴向力维持板、侧向力维持板、应力检测其及填充强化冰材料，受冷结冰以提供支撑。该装置拆撑过程简单，仅需移除制冷液的供应，扰动较小，安全稳定。

技术领域

本发明属于基坑支护领域，尤其涉及一种基坑用强化冰支护装置及采用该装置进行支护的方法。

背景技术

基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑，基坑在开挖过程中必然引起周围土体的变形，对周围建筑物和地下管线产生影响，严重的将危及其正常使用或安全，特别是深基坑更容易出现土体变形，因此在基坑中常用支护结构对基坑进行支撑防护。

传统的基坑支护结构在使用完之后，需要拆除，而在拆除内支撑时一般采用的是钻头，绳锯等方式切割成段，再进行清除，但是由于混凝土的强度较高，在混凝土切割过程中容易对周边环境产生扰动，影响基坑支护的稳定性，对周边建筑安全产生威胁；同时由于混凝土内支撑是一次性的，在拆除后不能回收或回收价值低，因此增加了建筑成本，减低了资源利用率。

发明内容

发明目的：本发明的第一目的是提供一种力学性能与钢筋混凝土相似，且拆撑过程简单、对周边扰动较小，安全稳定的基坑用强化冰支护装置；

本发明的第二目的是提供一种采用该装置进行支护的方法。

技术方案：本发明的基坑用强化冰支护装置，由若干侧板拼接而成的壳体及设于该壳体内、与侧板相对应的若干侧向压力维持装置，该侧向压力维持装置包括依次相连设置的液压千斤顶、轴向力维持推板及侧向压力维持板，若干侧向压力维持装置的侧向压力维持板相邻连接设置以形成空腔结构，该空腔结构内填充设置强化冰及设于强化冰内的应力检测器。

进一步说，该装置的轴向力维持推板内通过设置滚珠与侧向压力维持板滑动连接。

再进一步说，壳体侧壁上设有若干测温计。壳体侧壁上设有若干冻结管，该冻结管的另一端延伸至壳体外侧，与制冷液供应装置相连接。优选的，冻结管沿壳体的径向分布，且其径向管壁上均匀开设有若干喷口，该喷口指向侧向力维持板形成的空腔结构。

更进一步说，本发明的强化冰的轴向端部呈波浪形。侧向压力维持板的端部设置磁性头进行连接设置。

本发明采用上述基坑用强化冰支护装置进行支护的方法，包括如下步骤：预测基坑支护结构的受力大小，在基坑内支撑的断开处依次安装壳体、液压千斤顶、轴向力维持板、侧向压力维持板、应力检测器及填充强化冰材料，受冷结冰形成强化冰以提供支撑。

有益效果：与现有技术相比，本发明的显著优点为：该装置的力学特性与混凝土相似，但对受力状态的敏感性大于混凝土；在单向受压情况下，复合冰的强度范围值在10～20Mpa范围内，在三向受压情况下(侧向压力的大小相同)，由于受到侧向压力的约束作用，复合冰的强度范围值可以增长至20～35MPa。同时其为组合式安装，拆撑过程简单，仅需移除制冷液的供应，对周边扰动较小，安全稳定；其可与预支的混凝土支撑配合使用，能够适应多种应用场景，强化冰中的材料，简单易得，绿色环保，可重复利用。此外，采用该装置进行支护的方法简单，可操作性强。

附图说明

图1为本发明装置的外部整体结构示意图；

图2为本发明装置的内部结构示意图；

图3为本发明装置的径向平面结构示意图；

图4为本发明装置的侧向平面结构示意图。

具体实施方式