一种角度可调节的型钢静压装置的制作方法

1.本发明涉及建筑施工中型钢施工装备技术领域，尤其是涉及一种角度可调节的型钢静压装置。


背景技术：

2.随着城市化进程的加速发展，优化地下空间竖向发展，提高土地集约利用率成为建设紧凑型城市得必然选择。地下空间开发不可避免的涉及基坑工程，因基坑工程打破水土平衡，为保障基坑安全，合理的基坑支护必不可少。若基坑支护措施不当，将造成巨大的经济损失和社会负面影响，因此基坑支护技术的创新是土木工程界长期关注的领域。目前，基坑工程多采用钢筋混凝土支撑，该方法耗材多、布置拥挤，取土不便，同时拆除支撑过程中需采取切割钻爆等方式，对基坑影响较大。采用提前施工且进入坑底的型钢斜支撑作为基坑围护，既可以保障基坑安全，同时可以实现坑内大空间开挖，待地下结构施工完成后还可对型钢进行回收利用，符合安全、高效、经济、环保的设计理念。
3.此外，随着老旧房改造或者危房加固过程中必然涉及一些房屋倾斜整治、不均匀沉降调节等要求，常规采用锚杆静压桩或注浆进行加固，但锚杆静压桩仅提供的竖向反力，注浆的影响难以控制，在房屋倾斜纠正时若能结合具体倾斜情况在不同位置设置不同斜向型钢受力更为直接，纠正效果也更为显著。
4.目前，已有型钢插入装置一般无法调节插入型钢的倾斜角度，但实际工程中需要不同角度的型钢支撑或型钢加固，既有的型钢插入装置无法准确调节所需角度以满足工程需要。同时，既有h型钢插入地基土体中多采用机械臂施工，施工时通过高频振动将h型钢插入地基土体中，而随着城市化进程发展，基坑周边的保护要求不断提高，特别是地铁设施、精密仪器、老旧房屋对振动较为敏感，原先较为“粗暴”的施工方式已不能满足现有环境保护的要求，因此，迫切需要一种可静压施工装备。此外，在既有房屋改造过程，受施工场地条件限制，大型设备（比如机械臂）无法进入，急需小体积、功能强大、方便施工的专用设备。
5.因此，在建筑施工领域，对多角度调节、小体积、小扰动、无噪声、操作简便、施工便捷高效、功能性强的斜向型钢施工设备尤为迫切，可解决许多工程的痛点和难点。


技术实现要素：

6.本发明为了克服现有技术中型钢插入装置无法调节插入型钢的倾斜角度的不足，提供一种角度可调节的型钢静压装置，可以通过调整导向座的角度改变型钢插入的角度，且采用静压设计，保证安全性的情况下，减小噪声干扰。
7.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种角度可调节的型钢静压装置，包括底座、导向座、角度调节机构和静压机构，所述导向座下端与底座铰接，角度调节机构上端与导向座铰接，角度调节机构的下端与底座铰接，导向座上设有导向槽，静压机构的一端与导向座固定，静压机构的伸缩端设有连接夹具，静压机构的伸缩端压紧连接夹具，连接夹具与型钢固定。
8.上述技术方案中，所述型钢为h型钢，型钢设置在导向槽内，通过调节角度调节机构的长度，改变导向座上导向槽的角度，实现对型钢插入角度的调节。角度调节后，将型钢放置在导向槽内，通过静压机构将型钢压入地面。本装置可以通过调整导向座的角度改变型钢插入的角度。且采用静压设计，不影响型钢静压的质量，保证安全性的情况下，减小噪声干扰。底座上设有配重快或者与地面固定结构固定。
9.作为优选，所述底座上设有限位槽、螺栓导槽、定位杆和定位螺栓，定位杆设置在限位槽内且与限位槽滑动连接，螺栓导槽与限位槽平行且连通，定位螺栓的一端穿过螺栓导槽并与定位杆固定，型钢设置在定位杆与导向座之间。所述定位杆可以限制型钢的位置，避免型钢从导向槽内横向移出，保证其在压力作用下可以插入地面。
10.作为优选，所述导向槽的底面上设有若干个滚珠。所述滚珠可以降低型钢与导向座之间的摩擦力，减小型钢插入时的阻力。
11.作为优选，所述连接夹具包括连接座、推紧块和压紧块，推紧块与连接座滑动连接，压紧块与连接座滑动连接，压紧块的滑动方向与推紧块垂直，推紧块上设有第一斜面，压紧块上设有第二斜面，第一斜面与第二斜面接触，静压机构与推紧块连接。所述结构可以实现连接夹具与型钢的固定，需要下压时，先使静压机构伸长，静压机构推动推紧块沿着导向槽长度方向移动，推紧块移动时，通过第一斜面与第二斜面，使压紧块进一步向外扩散，压紧压紧h型钢的翼缘，然后静压机构进一步伸长时，推紧块带动压紧块和h型钢一起沿着导向槽长度方向移动，使h型钢插入地面，静压机构伸长到极限位置后缩回，推紧块通过设置在连接座的限位块带动连接座和压紧块一起缩回复位，然后继续使静压机构伸长，重复上述动作，反复顶推，直至h型钢到达指定深度。通过上述结构通过反复顶推的方式，可以缩短静压机构需要的行程，减小整个静压装置的尺寸，降低整体成本。
12.作为优选，所述压紧块数量为两个，两个压紧块对称设置在推紧块的两侧。
13.作为优选，两个压紧块之间设有压紧弹簧。所述压紧弹簧可以保证压紧块与型钢之间具有一个初始压力，保证在静压机构开始加压阶段压紧块与型钢之间不会打滑。静压机构缩回时，缩回力远大于压紧弹簧产生的摩擦力，压紧弹簧不会阻碍静压机构缩回。
14.作为优选，所述第一斜面与推紧块滑道方向的夹角为α，tanα≤0.12。钢材之间的摩擦系数一般为0.15，通过设置tanα≤0.12，可以保证在推力增加时，压紧块与型钢之间的最大静摩擦力也同步增加，且始终最大静摩擦力的增加量始终大于推力的增加量，保证压紧块与型钢之间不会打滑。
15.作为优选，所述压紧块与型钢接触的端面上设有横向设置的若干个摩擦凸条。所述摩擦凸条可以增加压紧块与型钢之间的摩擦力。
16.作为优选，所述导向座上设有夹具导槽，连接夹具通过夹具导槽与导向座滑动连接。所述结构可以对连接夹具起到导向作用。
17.作为优选，所述静压机构为油缸。
18.作为优选，所述角度调节机构为油缸。
19.作为优选，所述角度调节机构包括两个外螺纹杆和一个内螺纹套管，两个外螺纹杆中的一个设有正螺纹，两个外螺纹杆中的另一个设有反螺纹，和内螺纹套管设置在两个外螺纹杆之间，且两端分别与两个外螺纹杆螺纹连接，两个外螺纹杆中的一个与导向座铰接，两个外螺纹杆中的另一个与底座铰接。
20.作为优选，所述套杆和伸缩杆，套杆套设在伸缩杆外侧，套杆上设有伸缩限位件，套杆上设有与伸缩限位件适配的限位孔。
21.本发明的有益效果是：（1）可以通过调整导向座的角度改变型钢插入的角度；（2）且采用静压设计，通过逐长静压，不影响型钢静压的质量，保证安全性的情况下，减小噪声干扰；（3）通过反复顶推的方式，可以缩短静压机构需要的行程，减小整个静压装置的尺寸，降低整体成本；（4）可以保证在推力增加时，压紧块与型钢之间的最大静摩擦力也同步增加，且始终最大静摩擦力的增加量始终大于推力的增加量，保证压紧块与型钢之间不会打滑。
附图说明
22.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的局部放大图。
23.图中：底座1、限位槽1.1、螺栓导槽1.2、导向座2、导向槽2.1、夹具导槽2.2、角度调节机构3、静压机构4、连接夹具5、连接座5.1、推紧块5.2、第一斜面5.2.1、压紧块5.3、第二斜面5.3.1、压紧弹簧5.4、摩擦凸条5.5、型钢6、定位杆7、定位螺栓8、滚珠9。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的描述。
25.实施例1：如图1和图2所示，一种角度可调节的型钢静压装置，包括底座1、导向座2、角度调节机构3和静压机构4，所述导向座2下端与底座1铰接，角度调节机构3上端与导向座2铰接，角度调节机构3的下端与底座1铰接，导向座2上设有导向槽2.1，导向槽2.1的底面上设有若干个滚珠9。静压机构4的一端与导向座2固定，静压机构4的伸缩端设有连接夹具5，静压机构4的伸缩端压紧连接夹具5，连接夹具5与型钢6固定。
26.底座1上设有限位槽1.1、螺栓导槽1.2、定位杆7和定位螺栓8，定位杆7设置在限位槽1.1内且与限位槽1.1滑动连接，螺栓导槽1.2与限位槽1.1平行且连通，定位螺栓8的一端穿过螺栓导槽1.2并与定位杆7固定，型钢6设置在定位杆7与导向座2之间。所述静压机构4为油缸。所述角度调节机构3为油缸上述技术方案中，所述型钢6为h型钢6，型钢6设置在导向槽2.1内，通过调节角度调节机构3的长度，改变导向座2上导向槽2.1的角度，实现对型钢6插入角度的调节。角度调节后，将型钢6放置在导向槽2.1内，通过静压机构4将型钢6压入地面。本装置可以通过调整导向座2的角度改变型钢6插入的角度。且采用静压设计，不影响型钢6静压的质量，保证安全性的情况下，减小噪声干扰。
27.实施例2：如图2所示，在实施例1的基础上，所述连接夹具5包括连接座5.1、推紧块5.2和两个压紧块5.3，推紧块5.2与连接座5.1滑动连接，压紧块5.3与连接座5.1滑动连接，压紧块5.3的滑动方向与推紧块5.2垂直，两个压紧块5.3对称设置在推紧块5.2的两侧，两个压紧块5.3之间设有压紧弹簧5.4。推紧块5.2上设有第一斜面5.2.1，所述第一斜面5.2.1与推紧块5.2滑道方向的夹角为α，tanα≤0.12。压紧块5.3上设有第二斜面5.3.1，第一斜面5.2.1
与第二斜面5.3.1接触，静压机构4与推紧块5.2固定。压紧块5.3与型钢6接触的端面上设有横向设置的若干个摩擦凸条5.5。所述导向座2上设有夹具导槽2.2，连接座5.1通过夹具导槽2.2与导向座2滑动连接。
28.所述结构可以实现连接夹具5与型钢6的固定，需要下压时，先使静压机构4伸长，静压机构4推动推紧块5.2沿着导向槽2.1长度方向移动，推紧块5.2移动时，通过第一斜面5.2.1与第二斜面5.3.1，使压紧块5.3进一步向外扩散，压紧压紧h型钢6的翼缘，然后静压机构4进一步伸长时，推紧块5.2带动压紧块5.3和h型钢6一起沿着导向槽2.1长度方向移动，使h型钢6插入地面，静压机构4伸长到极限位置后缩回，推紧块5.2通过设置在连接座5.1的限位块带动连接座5.1和压紧块5.3一起缩回复位，然后继续使静压机构4伸长，重复上述动作，反复顶推，直至h型钢6到达指定深度。通过上述结构通过反复顶推的方式，可以缩短静压机构4需要的行程，减小整个静压装置的尺寸，降低整体成本。
29.本发明的有益效果是：（1）可以通过调整导向座2的角度改变型钢6插入的角度；（2）且采用静压设计，通过逐长静压，不影响型钢6静压的质量，保证安全性的情况下，减小噪声干扰；（3）通过反复顶推的方式，可以缩短静压机构4需要的行程，减小整个静压装置的尺寸，降低整体成本；（4）可以保证在推力增加时，压紧块5.3与型钢6之间的最大静摩擦力也同步增加，且始终最大静摩擦力的增加量始终大于推力的增加量，保证压紧块5.3与型钢6之间不会打滑。