[发明专利]一种钢管支撑楔形块预紧及防失效装置及安装方法

说明书

本发明公开了一种钢管支撑楔形块预紧及防失效装置，其特征在于，包括固定机构和施力机构，所述施力机构与所述固定机构连接，所述固定机构包括横梁，所述施力机构包括施力杆，所述施力杆与所述横梁活动链接，所述施力杆的位置与楔形块相匹配，所述施力杆底端与传力块接触连接，所述传力块底端与楔形块接触连接，所述施力杆设置施力范围，所述施力范围用于给于施力杆持续的载荷；本发明通过横梁上的施力杆，持续向楔形块施加力，将楔形块缓慢地顶进缝隙，将缝隙填满，避免管支撑刚度的减小和预加应力的损失，有利于提高支撑的强度。

技术领域

本发明涉及钢管支撑技术领域，具体涉及一种钢管支撑楔形块预紧及防失效装置及安装方法。

背景技术

垂直开挖的深基坑的围护结构功能的发挥与支撑架设时间、结构刚度关系密切。现用钢支撑通常为装配式，采用直径609mm，壁厚16mm的钢管拼装而成，虽然安装速度快，简单实用，但截面积为混凝土支撑的1/30，导致支撑刚度为混凝土支撑的1/5，同时还兼受钢管接缝、接头平整性、充填材料密实度等因素的影响而降低。现场预加轴力值试验表明，钢支撑在液压千斤顶辅助下施加预加轴力，再采用锺击法将锰钢特制的楔形隼子固定，在卸下千斤顶后，预加轴力开始消散，至次日通常衰减到50%，且各支撑预加力衰减程度很不一样。例如图1为某基坑第二道~第四道钢支撑预加轴力现场实测值，而设计值分别为775kN、840kN、840kN，很显然，实测预加轴力值普遍比预加轴力设计值小，且实测预加轴力值大小呈现随机变化，与支撑道数无关。这不仅大大降低了施工效率，降低钢支撑作用效果，还严重影响着基坑安全性。

楔形隼子难击入，一旦弹出则导致支撑失效，边坡坍塌，进而引发基坑事故。现有钢管支撑固定楔形隼子由重锺击入，由于钢材摩擦力大，很难将楔形隼子送入缝隙填满，进而加剧钢管支撑刚度的减小和预加应力的损失；如果缝隙过小，楔形隼子填入深度不足，则在轴力突然增大时可能弹出，进而导致支撑失效，边坡坍塌，进而引发基坑事故，现需要一种钢管支撑楔形块预紧及防失效装置用来解决楔形隼子失效的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢管支撑楔形块预紧及防失效装置及安装方法，以解决现有技术中导致的上述多项缺陷或缺陷之一。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

一种钢管支撑楔形块预紧及防失效装置，其特征在于，包括固定机构和施力机构，所述施力机构与所述固定机构连接，所述固定机构包括横梁和连接架，所述施力机构包括施力杆，所述施力杆与所述横梁活动链接，所述连接架一端与所述横梁固定连接，另一端与钢箱梁固定连接，所述施力杆的位置与楔形块相匹配，所述施力杆端头通过传力块给所述楔形块施加载荷给所述楔形块。

优选，前述的一种钢管支撑楔形块预紧及防失效装置，其特征在于，所述施力杆设置外螺纹，所述横梁设置与所述外螺纹相匹配的内螺纹，所述施力杆与所述横梁螺纹连接。

优选，前述的一种钢管支撑楔形块预紧及防失效装置，其特征在于，所述施力杆与所述楔形块之间设置传力块，所述传力块与所述施力杆的连接面设置凹槽，所述凹槽用于将施力杆上扭矩力转化成垂直力。

优选，前述的一种钢管支撑楔形块预紧及防失效装置，其特征在于，所述连接架包括第一T形刚架、第二T形刚架、第一L型刚架、第二L型刚架、固定栓，所述第一T形刚架、第二T形刚架均与所述横梁固定连接，所述第一T形刚架底端与所述第一L型刚架顶端固定连接，所述第二T形刚架底端与所述第二L型刚架顶端固定连接，第一L型刚架底端与所述第二L型刚架底端固定连接，所述第一L型刚架、第二L型刚架设均置固定栓，所述固定栓与钢箱梁固定连接。

优选，前述的一种钢管支撑楔形块预紧及防失效装置，其特征在于，还包括连接螺栓螺母，所述第一L型刚架底端设置第一连接槽，所述第一连接槽内开有第一腰形孔，所述第二L型刚架底端设置第二连接槽，所述第二连接槽内开有第二腰形孔，所述第一连接槽与所述第二连接槽卡合连接，所述连接螺栓螺母穿过所述第一腰形孔和第二腰形孔固定连接第一L型刚架和第二L型刚架。