一种主动式螺旋钢管对撑的制作方法

本发明涉及基坑施工技术领域，具体涉及一种主动式螺旋钢管对撑。

背景技术：

在深基坑施工中，需要每间隔一定深度安装一层对撑对基坑壁进行加固，经常使用的对撑有钢筋砼撑梁和螺旋钢管横撑。钢筋砼撑梁拆除不便，且不能重复使用；螺旋钢管横撑一般为被动式，在安装时先在横撑与坑壁间撑出一条缝，然后塞入调节钢板从而将钢管顶紧锚在坑壁上，拆除时为逆操作，需结合使用千斤顶才能安装及拆除，使用不便。上述技术均为被动式，不能主动施加应力，存在功能缺陷。

技术实现要素：

本发明提供了一种主动式螺旋钢管对撑，其形成的对撑体系能主动对基坑坑壁施加应力，直至顶紧基坑坑壁。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种主动式螺旋钢管对撑，包括钢管对撑单元，所述钢管对称单元包括支撑部和螺纹棒，所述支撑部包括一根螺旋撑管和两块竖向撑板，两块竖向撑板分别设置在螺旋撑管的两端，与螺旋撑管垂直连接，两块所述竖向撑板中心均设置有通孔，所述通孔中固定有调整螺母，每个所述调整螺母中穿设有螺纹棒，所述螺纹棒设在螺旋撑管内的一端设有限位机构，另一端垂直连接有挂页，当所述支撑部旋转时，两根螺纹棒同时旋出或同时旋进。

优选的，所述螺旋撑管与竖向撑板的连接处固定连接有三角形的第一加劲肋，位于螺旋撑管外侧的第一加劲肋上设有旋转加力孔。

优选的，所述螺纹棒与挂页连接的一端保留有5~10cm不车丝。

优选的，所述螺纹棒与挂页的连接处固定连接有三角形的第二加劲肋。

本发明进一步一种优选的限位机构，所述限位机构包括限位插销和限位螺母，所述限位插销安装在螺纹棒设在螺旋撑管内的一端，限位插销与竖向撑板之间的螺纹棒外围套接有限位螺母，限位插销的长度大于限位螺母中螺纹孔的直径。

优选的，所述挂页包括挂板和支撑板，所述支撑板与螺纹棒垂直连接，所述挂板与支撑板的上端垂直连接。

优选的，所述挂页和调整螺母之间的螺纹棒外围套接有减力螺母。

当一个钢管对称单元的长度不够时，所述钢管对撑单元设置有若干个，相邻的钢管对撑单元之间固定连接有门型框架，门型框架两侧分别连接有竖向撑板，在门型框架的上方和下方，还分别设置有连接螺栓，连接螺栓两端分别与相邻的两块竖向撑板连接。

进一步的，所述门型框架包括横向框架和竖向框架，横向框架的下面连接有两块竖向框架，竖向框架分别设置在挂页的前方和后方，横向框架设置在挂页的上方，所述横向框架和竖向框架均由钢板制成。

进一步的，所述横向框架和竖向框架的连接处设有三角形的第三加强肋。

以上所述的主动式螺旋钢管对撑，具有以下优点：

（1）由于螺纹棒设置穿过竖向撑板中部的调整螺母，当转动支撑部时，螺纹棒随之旋转，两根螺纹棒同时旋进或旋出，实现整个钢管对撑单元的加长或缩短，从而能主动对基坑坑壁施加应力，直至顶紧基坑坑壁。

（2）由于在本发明的螺纹棒的一端还设有限位机构，能防止螺纹棒误旋出；另外，通过设置减力螺母，还能防止应加力时减力而造成结构失稳事故，进一步提高了本发明使用的安全性。

（3）本发明的挂页采用悬挂式设计，能挂在背撑梁上，通过观察焊接在螺纹棒的挂页与基坑壁上背撑梁的缝隙变化，可以迅速判断是否撑力松弛，以保证对撑受力良好，安全系数高。

（4）本发明结构轻巧，成本低廉，装拆方便，场地适应能力强。

（5）本发明能重复多次使用，节能环保，具有广泛的推广价值。

附图说明

图1是本发明实施例1结构示意图。

图2是本发明钢管对撑单元对基坑壁施加应力的局部放大结构示意图。

图3是本发明实施例2结构示意图。

图4是本发明实施例2钢管对撑单元连接的局部放大结构示意图。

图5是门型框架的右视结构示意图。

图中，螺旋撑管1，竖向撑板2，挂页3，背撑梁4，调整螺母5，螺纹棒6，旋转加力孔7，第二加劲肋8，减力螺母9，第一加劲肋10，限位螺母11，限位插销12，连接螺栓13，门型框架14，横向框架1401，第三加劲肋1402，竖向框架1403。

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围不限于以下实施例。

实施例1

一种主动式螺旋钢管对撑，如图1和图2所示，包括钢管对撑单元，钢管对称单元包括支撑部和螺纹棒6，支撑部包括螺旋撑管1和两块竖向撑板2，两块螺旋撑管1平行设置，两块竖向撑板2分别设置在螺旋撑管1的两端，与螺旋撑管1垂直连接，为展示螺旋撑管1内的结构，此处螺旋撑管1示意的为透视结构，两块竖向撑板2中心均设置有通孔，通孔中固定连接有调整螺母5，每个调整螺母5中穿设有螺纹棒6，螺纹棒6设在螺旋撑管1内的一端设有限位机构，防止螺纹棒6误旋出，另一端垂直连接有挂页3，挂页3用于悬挂在背撑梁4及顶住背撑梁4，当支撑部旋转时，调整螺母5也随之旋转，两根螺纹棒6同时旋出或同时旋进。

为保证支撑部结构的稳定性，本实施例在螺旋撑管1与竖向撑板2的连接处固定连接有三角形的第一加劲肋10，第一加劲肋10呈环向设置，位于螺旋撑管1外侧的第一加劲肋10上设有旋转加力孔7，以方便插入撬棍，旋转支撑部。

在本实施例中，在螺纹棒6与挂页3连接的一端保留有5~10cm不车丝，以方便在螺纹棒6与挂页3的连接处焊接三角形的第二加劲肋10，加固螺纹棒6与挂页3的连接。

本实施例采用的限位机构，包括限位插销12和限位螺母11，限位插销12安装在螺纹棒6设在螺旋撑管1内的一端，限位插销12与竖向撑板2之间的螺纹棒6外围套接有限位螺母11，限位螺母11靠近限位插销12的一侧，限位插销12的长度大于限位螺母11中螺纹孔6的直径，以防止螺纹棒6被误旋出。

本实施例的挂页采用悬挂式设计，挂页3包括挂板和支撑板，支撑板与螺纹棒6垂直连接，挂板与支撑板的一端垂直连接，挂板可以悬挂在背撑梁4上。

为防止应加力时减力而造成结构失稳事故，本实施例在挂页3和调整螺母5之间的螺纹棒6外围套接有减力螺母9，减力螺母9靠近调整螺母5的一侧。

在工厂加工螺纹棒6、调整螺母5、减力螺母9和限位螺母11，螺纹棒一端留5～10cm不车丝，剩余部分车丝，螺纹棒6车丝端头部分沿钢棒直径方向开孔，以便后期插入限位插销12；螺纹棒6不车丝端加焊挂页3及第二加劲肋10；竖向撑板2上开孔焊入调整螺母5，并在竖向撑板2上加焊位于螺旋撑管1内侧第一加劲肋10，位于外侧的第一加劲肋10侧面开圆形的旋转加力孔7。

现场根据需要切割、配置合适长度的螺旋撑管1，螺旋撑管1一般选用大口径的，内径一般为630mm～800mm，壁厚为8mm；螺纹棒6与竖向撑板2组装，先在螺纹棒6上旋入减力螺母9，然后将螺纹棒6穿入竖向撑板2，安装限位螺母11后插入限位插销12；将已组装好的竖向撑板2套在螺旋撑管1上，然后将竖向撑板2与螺旋撑管1焊接，焊接后再加焊螺旋撑管1外侧的第一加劲肋10。至此已完成钢管对撑单元的加工工作。

基坑开挖一般要求随挖随撑，安装时钢管对撑单元在坑底上一般在1m左右，首先将螺纹棒6旋出至略小于坑壁净宽尺寸，然后利用吊机将钢管对撑单元吊到相应位置，挂页3与背撑梁4接触并部分悬挂在背撑梁4上，人力用撬棍穿入旋转加力孔7旋转支撑部，螺纹棒6旋出，挂页3顶紧附着在坑壁上的背撑梁4，然后撤除吊机，将减力螺母9拧紧至紧贴竖向撑板2，此时已完成坑壁对撑加固工作。

使用过程中可通过挂页3与坑壁间的缝隙变化观察是否存在对撑松动的情况，发现缝隙加大的迹象立即再次旋转支撑部，使挂页3顶紧附着背撑梁4，以确保对撑受力可靠。

拆除时，一般下部结构已施工至钢管对撑单元下方附近，人工可触及对撑钢管。先用吊机吊住钢管对撑单元，松动减力螺母9，然后略微施加紧固力后再松动支撑部，直至对撑完全松开，然后再吊离钢管对撑单元，集中堆放以备下次使用。

实施例2

本实施例的钢管对撑单元结构与实施例1相同，不同的是，当一个钢管对撑单元长度不足，需要接长使用时，钢管对撑单元并排连接有2个，如图3和图4所示，相邻的钢管对撑单元之间固定连接有门型框架14，其中为显示钢管对撑单元的连接部分，门型框架14在此处用虚线表示，门型框架14两侧分别连接有竖向撑板2，在门型框架14的上方和下方，还分别设置有连接螺栓13，连接螺栓13两端分别与相邻的两块竖向撑板2连接，门型框架14从两个钢管对撑单元内部之间顶住，连接螺栓13是两个钢管对撑单元外侧连接并顶住竖向撑板2。

如图5所示，本实施例的门型框架包括横向框架1401和竖向框架1403，横向框架1401的下面连接有两块竖向框架1403，竖向框架1403分别设置在挂页3的前方和后方，横向框架1401设置在挂页3的上方，横向框架1401和竖向框架1403均由钢板制成，横向框架1401和竖向框架1403的连接处设有三角形的第三加强肋1402。本实施例中，为方便在两个钢管对撑单元之间插入门型框架，相靠近的两个挂页3旋转至挂板在下的位置。

安装时，钢管对撑单元加工完成后，在两个钢管对撑单元中塞入门型框架同时使用连接螺栓13固定，然后利用吊机将2个钢管对撑单元吊到相应位置，位于两外侧的挂页3与背撑梁4接触并部分悬挂在背撑梁4上，人力用撬棍穿入旋转加力孔7旋转支撑部，螺纹棒6旋出，挂页3顶紧附着在坑壁上的背撑梁4，然后撤除吊机，将减力螺母9拧紧至紧贴竖向撑板2，此时已完成坑壁对撑加固工作。