基坑防护支架及一种矩形基坑的支护方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑领域，尤其涉及一种基坑防护设备及方法。
【背景技术】
[0002]基坑(foundat1n pit)，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，基坑属于临时性工程，其作用是提供一个空间，使基础的砌筑作业得以按照设计所指定的位置进行。为了保障基坑的稳定，需要对基坑进行支护。
[0003]现有技术中，对基坑支护型式主要有:排粧支护，粧撑、粧锚、排粧悬臂；地下连续墙支护，地连墙+支撑；水泥挡土墙；型钢粧横挡板支护，钢板粧支护；土钉墙(喷锚支护);逆作拱墙；原状土放坡；基坑内支撑；粧、墙加支撑系统等。但上述基坑的支护方法，均具有安装架设复杂，拆卸难度高，能源消耗大，使用成本高的缺点。
[0004]此外，这些基坑支护无法调整对基坑的作用力，在基坑出现变形时，无法有效作出反应，因此支护效果不佳。
【发明内容】
[0005]针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种结构简单、安装和拆卸均很简单，可重复利用，且能自动调整对基坑作用力的基坑防护支架及矩形基坑的支护方法。
[0006]为实现上述目的，本发明提供一种基坑防护支架，包括锁口梁、多根撑线杆组、拉紧线、两个绞线机、用于监控基坑状态的测量装置和根据测量装置的测量结果控制绞线机的自动控制装置；所述锁口梁紧贴基坑表面，所述两个绞线机位于锁口梁两端，多个撑线杆组垂直固定在锁口梁上并位于两绞线机之间，所述撑线杆组的顶端设有滚轮，所述拉紧线一端固定在一个绞线机上，另一端依次经过多个撑线杆组的滚轮后，固定在另一个绞线机上；所述测量装置安装于基坑上，所述测量装置与自动控制装置电连接，所述自动控制装置与两个绞线机电连接。
[0007]其中，所述测量装置为用于测量土层实际的土压力大小的土压力检测装置或测量基坑边界水平位移的位移检测装置。
[0008]其中，所述撑线杆组包括一根支撑竖杆和两根支撑斜杆；所述支撑竖杆固定在锁口梁上，所述支撑斜杆的一端固定在锁口梁上，另一端固定在支撑竖杆上，所述两支撑斜杆关于支撑竖杆对称。
[0009]其中，所述相邻的撑线杆组之间设有横向连接杆，所述横向连接杆的两端分别连接在相邻的两支撑竖杆上。
[0010]其中，所述锁口梁分为多段，相邻的两端锁口梁利用紧固螺钉连接；每段锁口梁上固定一撑线杆组，撑线杆组利用紧固螺钉固定在锁口梁上；每根撑线杆组的支撑竖杆和支撑斜杆利用紧固螺钉连接，横向连接杆也通过紧固螺钉与支撑竖杆固定连接。
[0011]其中，所述锁口梁和撑线杆组的材质均为Q345钢板；所述拉紧线为直径15.2mm的钢绞线。
[0012]本发明还提供一种矩形基坑的支护方法，
在矩形基坑的两短边位置上分别设置一如权利要求1所述的基坑防护支架，将此基坑防护支架命名为短边支架；在矩形基坑的两长边位置上分别设置多个如权利要求1所述的基坑防护支架，将此基坑防护支架命名为长边支架；所述短边支架与相邻的长边支架通过斜对撑连接；在矩形基坑的两长边之间的设置多个直对撑，所述直对撑的端部位于两在矩形基坑的两长边支架之间。
[0013]其中，在直对撑的中间位置上设置加压端，加压端上设置可电气控制的千斤顶，将千斤顶与基坑防护支架的自动控制装置电连接。
[0014]其中，基坑防护支架的测量装置选用可测量土层实际的土压力大小的土压力检测装置，或者选用测量基坑边界水平位移的位移检测装置。
[0015]其中，基坑防护支架的拉紧线选用直径15.2mm的钢绞线。
[0016]本发明的有益效果是:与现有技术相比，本发明提供的基坑防护支架及矩形基坑的支护方法，其基坑防护支架，具有以下优点:
一、通过张拉拉紧线，可以对基坑围护结构产生很大的压力，达到平衡土压力的目的，对基坑的支护效果明显；并可通过调节拉紧线的张拉力，来调节对基坑围护结构的压力，使平衡梁处于最佳状态；
二、利用拉紧线产生的压力，来平衡基坑内的土压力，与传统的全部钢架结构的支护结构，大大减少了支护对撑梁和立柱的数量，降低了钢结构的材料用量，同时，支护结构对基坑开挖空间的占据量也大大减少，对土方挖运、地下室主体结构施工提供了很开阔的工作空间；
三、设有用于监控基坑状态的测量装置，当基坑发生位移时，自动控制装置控制两个绞线机工作，调整拉紧线的拉力，进而调整对基坑的作用力，达到平衡的目的；实现了对基坑的自动监控，并根据监控结果自动调整输出力，自动化程度很高，操作难度小；而且，可以使基坑时刻保持最佳的防护状态；
四、撑线杆组的顶端设有滚轮，拉紧线穿过滚轮，一方面方便绞线机拉紧拉紧线，另一方面使拉紧线产生仅可产生平行于撑线杆组的作用力，可增加支架的稳定性。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的基坑防护支架的结构图；
图2为本发明的撑线杆组的结构图；
图3为本发明的矩形基坑的支护方法的工程示意图。
[0018]主要元件符号说明如下:
11.锁口梁12.撑线杆组
13.拉紧线14.绞线机
15.横向连接杆16.短边支架
17.长边支架18.斜对撑
19.直对撑20.加压端
121.支撑竖杆122.支撑斜杆
123.滚轮
【具体实施方式】
[0019]为了更清楚地表述本发明，下面结合附图对本发明作进一步地描述。
[0020]请参阅图1和图2，本发明提供的基坑防护支架包括锁口梁11、多根撑线杆组12、拉紧线13、两个绞线机14、用于监控基坑状态的测量装置(图未示)和根据测量装置的测量结果控制绞线机14的自动控制装置(图未示)；锁口梁11紧贴基坑表面，两个绞线机14位于锁口梁11两端，多个撑线杆组12垂直固定在锁口梁11上并位于两绞线机14之间，撑线杆组12的顶端设有滚轮123，拉紧线13 —端固定在一个绞线机14上，另一端依次经过多个撑线杆组12的滚轮123后，固定在另一个绞线机14上；测量装置安装于基坑上，测量装置与自动控制装置电连接，自动控制装置与两个绞线机14电连接。
[0021]与现有技术相比，本发明提供的基坑防护支架，具有以下优点:
一、通过张拉拉紧线13，可以对基坑围护结构产生很大的压力，达到平衡土压力的目的，对基坑的支护效果明显；并可通过调节拉紧线13的张拉力，来调节对基坑围护结构的压力，使平衡梁处于最佳状态；
二、利用拉紧线13产生的压力，来平衡基坑内的土压力，与传统的全部钢架结构的支护结构，大大减少了支护对撑梁和立柱的数量，降低了钢结构的材料用量，同时，支护结构对基坑开挖空间的占据量也大大减少，对土方挖运、地下室主体结构施工提供了很开阔的工作空间；
三、设有用于监控基坑状态的测量装置，当基坑发生位移时，自动控制装置控制两个绞线机14工作，调整拉紧线13的拉力，进而调整对基坑的作用力，达到平衡的目的；实现了对基坑的自动监控，并根据监控结果自动调整输出力，自动化程度很高，操作难度小；而且，可以使基坑时刻保持最佳的防护状态；
四、撑线杆组12的顶端设有滚轮123，拉紧线13穿过滚轮123，一方面方便绞线机14拉紧拉紧线13，另一方面使拉紧线13产生仅可产生平