可拆卸式换撑装置及其施工方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种可拆卸式换撑装置及其施工方法。

背景技术：

深基坑换撑原理就是让围护桩因内支撑拆除所产生的部分应力通过传力构件传递给具有足够承载能力的第三者，从而达到新的受力平衡。常规基坑换撑结构主要有两种。

其一：采用混凝土换撑梁结构，即地下室建筑结构与围护桩之间施工不等间距换撑梁(砼标号常为c30)；该工法混凝土为一次性资源投入，且地下室结构砼标号常为c35、c40等，与混凝土换撑结构标号不一致，为便捷施工常导致高标号混凝土代替低标号混凝土施工，施工较困难且造成浪费；换撑梁受地下结构与围护结构间距作业面影响大，间距过小易导致支模困难施工缓慢，直接引起更多人、材、机等资源投入，且对地下结构整体施工工期、拆撑工期有直接影响；

其二，采用工字钢或圆钢管斜撑结构，即在支护桩腰梁、底板牛腿支墩相应部位分别预埋钢板并浇筑混凝土，待支护桩腰梁和牛腿支墩达到一定强度后，通过在预埋钢板上焊接工字钢或钢管斜撑；该工法结构连接和安装标准高，不易拆除和再利用，结构拆除后，易产生垃圾，导致永久性施工用钢增加，不利于资源节约及环境保护；且对施工作业人员焊接技能要求高，检测标准高，施工工期受一定影响。

技术实现要素：

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种可拆卸式换撑装置及其施工方法，以解决传统的基坑换撑结构的不易拆除和再利用的问题。

为实现上述目的，提供一种可拆卸式换撑装置，包括：

包括：同轴设置的底托结构、中间支撑结构和顶托结构，所述底托结构支抵于第一建筑结构，所述顶托结构支抵于第二建筑结构，所述中间支撑结构可拆卸地连接于所述底托结构和所述顶托结构之间，所述底托结构和/或所述顶托结构可轴向伸缩。

进一步的，所述底托结构包括：

底座板，支抵于所述第一建筑结构，所述底座板的远离所述第一建筑结构的一侧形成有第一插设部，所述第一插设部插设于所述中间支撑结构。

进一步的，所述顶托结构包括：

第一托板，可拆卸地连接于所述中间支撑结构；

第二托板，支抵于所述第二建筑结构；以及

弹性件，弹性连接于所述第一托板和所述第二托板之间。

进一步的，所述第一托板的面向所述第二托板的一侧设有导向杆，所述第二托板的面向所述第一托板的一侧设有导向筒，所述导向杆插设于所述导向筒且可沿所述导向筒的轴向移动，所述弹性件设有沿所述导向筒的轴向设置的导向孔，所述导向筒插设于所述导向孔。

进一步的，所述中间支撑结构包括外部缸套和可伸缩地设置于所述外部缸套中的伸缩轴，所述外部缸套可拆卸地连接于所述底托结构，所述伸缩轴可拆地连接于所述顶托结构。

进一步的，所述外部缸套的缸身设有测力计。

进一步的，所述伸缩轴通过螺旋构件可拆卸地连接于所述顶托结构，所述螺旋构件的远离所述伸缩轴的一侧设有插杆，所述顶托结构的轴心处设有插槽，所述插杆可绕自身轴线转动地插设于所述插槽。

进一步的，所述外部缸套与所述伸缩轴之间螺旋相连。

本发明提供一种可拆卸式换撑装置的施工方法，包括以下步骤：

提供底托结构，将所述底托结构支抵于第一建筑结构上；

提供可轴向伸缩的中间支撑结构，将所述中间支撑结构可拆卸地连接于所述底托结构，使得所述中间支撑结构和所述底托结构同轴设置；

提供可轴向伸缩的顶托结构，将所述顶托结构可拆卸地连接于所述中间支撑结构，使得所述顶托结构与所述中间支撑结构同轴设置且对位于第二建筑结构；

调节所述中间支撑结构向所述第二建筑结构的方向伸出，使得所述顶托结构靠近所述第二建筑结构并支抵于所述第二建筑结构上。

进一步的，所述顶托结构包括第一托板、第二托板和弹性连接于所述第一托板和所述第二托板之间的弹性件，所述将所述顶托结构可拆卸地连接于所述中间支撑结构的步骤包括将所述第一托板可拆卸地连接于所述中间支撑结构，使得第二托板对位于所述第二建筑结构。

本发明的有益效果在于，本发明可拆卸式换撑装置安装灵活，可根据工况增减布置；对工作面及架体搭设要求低，尤其适用地下结构与围护结构间距狭小处；间隔布设，减少了一次性资源投入及浪费，减少了施工工作量；本发明可拆卸式换撑装置，施工重复性高，施工较快捷。本发明可拆卸式换撑装置可拆卸、可回收使用、增强了资源循环利用，减少施工垃圾及原材废料的产生，符合绿色施工的发展趋势。

附图说明

图1为本发明可拆卸式换撑装置的示意图。

图2为本发明可拆卸式换撑装置的顶托结构的分解示意图。

图3为本发明可拆卸式换撑装置的承压板的示意图。

图4为本发明可拆卸式换撑装置的使用状态示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

图1为本发明可拆卸式换撑装置的示意图、图2为本发明可拆卸式换撑装置的顶托结构的分解示意图、图3为本发明可拆卸式换撑装置的承压板的示意图、图4为本发明可拆卸式换撑装置的使用状态示意图。

参照图1至图4所示，本发明提供了一种可拆卸式换撑装置，包括：

同轴设置的底托结构1、中间支撑结构3和顶托结构4，底托结构1支抵于第一建筑结构5，顶托结构4支抵于第二建筑结构6，中间支撑结构3可拆卸地连接于底托结构1和顶托结构4之间。底托结构1和/或顶托结构4为可轴向伸缩结构。

在本实施例中，第一建筑结构5为地下室建筑结构、第二建筑结构6为围护结构。地下室对位设置于围护结构的内侧。

本发明可拆卸式换撑装置安装灵活，可根据工况增减布置；对工作面及架体搭设要求低，尤其适用地下结构与围护结构间距狭小处；间隔布设，减少了一次性资源投入及浪费，减少了施工工作量；本发明可拆卸式换撑装置，施工重复性高，施工较快捷。

本发明可拆卸式换撑装置可拆卸、可回收使用、增强了资源循环利用，减少施工垃圾及原材废料的产生，符合绿色施工的发展趋势。

本发明可拆卸式换撑装置节约工期，安装完成即开始有效工作，不影响支撑破撑的关键工期。

为了保护第一建筑结构和第二建筑结构，以及考虑到其局部点受力对建筑结构自身影响较大，可采用在第一建筑结构和第二建筑结构的表面设置承压板7。承压板7可选用钢板或槽钢。承压板与第一建筑结构、第二建筑结构的内部钢筋连接。

在本实施例中，第一建筑结构5上预埋有供底托结构1压抵的承压板7，承压板7连接于第一建筑结构5的内部钢筋结构。承压板7的远离第一建筑结构5的一侧连接有多块第一限位板71，多块第一限位板71之间形成限位空间72，底托结构1支抵于承压板7上且限位于限位空间72中。

底托结构1包括底座板和第一插设部11。底座板支抵于第一建筑结构5上设置的承压板7。底座板的远离第一建筑结构5的一侧形成有第一插设部11。

在一些实施例中，底座板为夹合板。具体的，底座板包括第一板体、第二板体和连接于所述第一板体和第二板体之间的弹性层。第一板体支抵于承压板7上且限位于限位空间72中。第二板体的远离所述弹性层的一侧形成有第一插设部11。

中间支撑结构3包括外部缸套31和可伸缩地设置于外部缸套31中的伸缩轴32。外部缸套31可拆卸地连接于底托结构1的第一插设部11，伸缩轴31可拆地连接于顶托结构4。外部缸套31的缸身内嵌设有测力计2。测力计2用于直接感应外部缸套31的轴力。测力计2为环状，测力计2的外径略小于外部缸套31的外径；测力计2的内径等于外部缸套31的内径，如此，伸缩轴32可伸缩地穿过测力计2。

具体的，外部缸套31包括第一套筒311和用于保护第一套筒311的第二套筒312。测力计2与第一套筒311、第二套筒312同轴设置且测力计2内嵌于第一套筒311、第二套筒312中。

第一套筒311设有第一内螺纹。伸缩轴32设有与第一内螺纹相适配的第一外螺纹。伸缩轴32螺纹连接于第一套筒311以调节中间支撑结构3的长度。第一套筒311的外侧壁设有沿第一套筒311的圆周面设置的翼板。翼板位于第一套筒311的第一端。

第一套筒311插设于第二套筒312中，第一套筒311的翼板压抵于第二套筒312的第一端的端面上。

作为一种较佳的实施方式，第二套筒312的侧壁上开设有沿第二套筒312的径向设置的螺纹通孔，所述螺纹通孔螺纹连接有紧固件。紧固件抵顶于第一套筒311的外侧壁，使得第一套筒311和第二套筒312固定连接在一起。所述紧固件为螺钉。

作为一种较佳的实施方式，第二套筒312和第二保护筒122的外侧壁上设有把手。

第一套筒311的第二端与第二套筒312的第二端分别设有第二内螺纹，第一插设部11设有与第二内螺纹相匹配的第二外螺纹。第一插设部11螺纹连接于第一套筒311的第二端、第二套筒312的第二端。

测力计2选用jtm-v1500型振弦式测力计。该型测力计主要由弹线圆筒、密封壳体、信号传输电缆、振弦及电磁线圈等组成。测力计2为中空环状结构，其三弦测量可以消除不均匀及偏心负荷的影响，具有长期稳定、灵敏度高、防水性能好、不受长电缆影响。测力计2连接有读数仪和外置轴力报警器21。读数仪用于对外部缸套21的轴力的实时监测以便将测力计2的受力直观显示出来。当测力计2监测的轴力超过设计值或换撑结构的承载力的80％时，外置轴力报警器21将进行声动报警。

在实施轴力监测时，只要将测力计2接上读数仪就可直接读取三根振弦的频率平均值，得出实时支撑轴力。

本发明可拆卸式换撑装置的轴力实时监测，受力直观显示，达到报警值自动报警，有效预防、规避支撑失稳，降低安全隐患。

伸缩轴32为螺纹杆。外部缸套31与伸缩轴32之间螺旋相连。

伸缩轴32通过螺旋构件321可拆卸地连接于顶托结构4。伸缩轴32的远离第一套筒311的一端连接有螺旋构件321。

螺旋构件321的远离伸缩轴32的一侧设有插杆3211，顶托结构4的轴心处设有插槽，插杆3211可绕自身轴线转动地插设于顶托结构4的插槽中。

螺旋构件321上开设有沿伸缩轴32的径向方向设置的第一插孔。螺旋构件321的第一插孔中插设有手柄322。通过手柄322可以较轻松的转动伸缩轴以调节中间支撑结构3的长度。

作为一种较佳的实施方式，螺旋构件321与伸缩轴32为一体成型。

作为一种较佳的实施方式，螺旋构件通过棘轮和棘爪连接于伸缩轴。

顶托结构4包括第一托板41、第二托板42、弹性件43和第三套筒44。

第一托板41上设有第三套筒44的第二端。第二托板42支抵于第二建筑结构6。弹性件43弹性连接于第一托板41和第二托板42之间。

第一托板41通过第三套筒44可拆卸地连接于插杆3211。第三套筒44中空形成贯通的所述插槽。第三套筒44的第一端支抵于螺旋构件321的设有插杆3211的一侧的侧面上。第三套筒44的第二端连接于第一托板41。

为了防止插杆3211从第三套筒44的插槽中脱离，插杆3211设有限位片。

第三套筒44呈喇叭状，且其喇叭口朝向远离第三套筒44的方向。

作为一种较佳的实施方式，参见图2，第一托板41的背向第二托板42的一侧设有第二插设部411。第二插设部411插设于第三套筒44的第二端。较佳的，第二插设部411设有第三外螺纹，第三套筒44设有与第三外螺纹相适配的第三内螺纹。第二插设部411螺纹连接于第三套筒44的第二端。

作为一种较佳的实施方式，第一托板41的面向第二托板42的一侧设有导向杆412，第二托板42的面向第一托板41的一侧设有导向筒421，导向杆412插设于导向筒421且导向杆412可沿导向筒421的轴向移动。

作为一种较佳的实施方式，导向杆412上设有用于防止导向杆脱离导向筒的第二限位板4121，第二限位板4121沿导向杆412的圆周面设置。弹性件43的第一端连接于第一托板41，弹性件43的第二端连接于第二托板42。弹性件43设有沿导向筒421的轴向设置的导向孔，导向筒421插设于弹性件43的导向孔中。

作为一种较佳的实施方式，弹性件43为高强度压缩弹簧。进一步的，弹性件43为8～12mm压缩弹簧。

顶托结构4内配高强度压缩弹簧，有效储存形变能，引入弹性换撑概念，有效适应基坑反弹力，避免出现负轴力时换撑装置破坏、掉落，有效规避基坑反力通过刚性换撑结构对地下结构的影响。

本发明还提供了一种可拆卸式换撑装置的施工方法，包括以下步骤：

s1：提供底托结构1，将底托结构1支抵于第一建筑结构5上。

s10确定换撑点，即确定可拆卸式换撑装置间隔布设的位置以及相邻的可拆卸式换撑装置之间的间距。

提供一承压板7，在第一建筑结构5施工时，将承压板7埋设于第一建筑结构5上且连接于第一建筑结构5的内部钢筋结构。

s11提供多块第一限位板71，将多块第一限位板71焊接连接于承压板7的远离第一建筑结构5的一侧，使得多块第一限位板71之间形成限位空间72。

在本实施例中，第一限位板71的数量为3块，并呈u形排布。

s12提供一底托结构1，底托结构1包括底座板和第一插设部11。底座板的远离第一建筑结构5的一侧形成有第一插设部。第一插设部设有第二外螺纹。

s13将底座板支抵于第一建筑结构5上设置的承压板7上，且将底座板限位于限位空间72中。

s2：提供可轴向伸缩的中间支撑结构3，将中间支撑结构3可拆卸地连接于底托结构1，使得中间支撑结构3和底托结构1同轴设置。

中间支撑结构3包括外部缸身31和可伸缩地设置于外部缸身31中的伸缩轴32。外部缸身31包括第一套筒311和第二套筒312，第一套筒311插设于第二套筒312中，第一套筒311和第二套筒312中内嵌设有测力计2，测力计2连接有读数仪和外置轴力报警器21。

第一套筒311设有第一内螺纹。伸缩轴32设有与第一内螺纹相适配的第一外螺纹。伸缩轴32螺纹连接于第一套筒311的第一端。

第一套筒311和第二套筒312的第二端分别设有与第一插设部11的第二外螺纹相适配的第二内螺纹。

伸缩轴32的远离所述第一套筒311的一端设有螺旋构件321。螺旋构件321上开设有沿伸缩轴32的轴向设置的第一插孔。螺旋构件321的远离伸缩轴32的一侧设有插杆3211。

将第一套筒311和第二套筒312螺纹连接于底托结构1的第一插设部11，使得中间支撑结构3与底托结构1处于同轴状态。

s3：提供可轴向伸缩的顶托结构4，将顶托结构4可拆卸地连接于中间支撑结构3，使得顶托结构4与所述中间支撑结构3同轴设置且对位于第二建筑结构6。

顶托结构4包括第一托板41、第二托板42、弹性件43和第三套筒44。

。第二托板42支抵于第二建筑结构6。弹性件43弹性连接于第一托板41和第二托板42之间。第三套筒44连接于第一托板41的背向第二托板42的一侧。第三套筒44中空形成贯通的插槽。插杆3211上可拆卸地设有限位片。第三套筒44呈喇叭状，且其喇叭口朝向远离第三套筒44的方向。

第一托板41的背向第二托板42的一侧设有第二插设部411。第二插设部411可拆卸地插设于第三套筒44的第二端。第二插设部411设有第三外螺纹，第三套筒44设有与第三外螺纹相适配的第三内螺纹。第二插设部411螺纹连接于第三套筒44的第二端。

第一托板41的面向第二托板42的一侧设有导向杆412，第二托板42的面向第一托板41的一侧设有导向筒421，导向杆412插设于导向筒421且导向杆412可沿导向筒421的轴向移动。

导向杆412上设有用于防止导向杆脱离导向筒的第二限位板4121，第二限位板4121沿导向杆412的圆周面设置。弹性件43的第一端连接于第一托板41，弹性件43的第二端连接于第二托板42。弹性件43设有沿导向筒421的轴向设置的导向孔，导向筒421插设于弹性件43的导向孔中。

弹性件43为高强度压缩弹簧。进一步的，弹性件43为8～12mm压缩弹簧。

将第三套筒44的第一端套设于插杆3211且支抵于螺旋构件321的设有插杆3211的一侧的侧面上。

将限位片连接于插杆3211。

将第一托板的第二插设部411螺纹连接于第三套筒44的第二端，使得顶托结构4与中间支撑结构3同轴设置且第二托板42对位于第二建筑结构6。

s4：调节中间支撑结构3向第二建筑结构6的方向伸出，使得顶托结构4靠近第二建筑结构并支抵于第二建筑结构6上。

提供一手柄322，将手柄322插设于螺旋构件321的第一插孔中，转动手柄322以调节中间支撑结构3的长度，使得第二托板42想第二建筑结构的方向靠近，最终支抵于第二建筑结构6上，即可拆卸式换撑装置顶撑于第一建筑结构5和第二建筑结构6之间。此时微调可拆卸式换撑装置使得可拆卸式换撑装置保持水平，然后继续转动伸缩轴32，对手柄322及可拆卸式换撑装置经销扭矩检测及通过连接于测力计的读数仪即使读数，确认可拆卸式换撑装置有效顶撑于第一建筑结构和第二建筑结构之间，以实现第一建筑结构与第二建筑结构连接，起到压力传递及换撑作用。

需要说明的是，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为保护范围。