基坑支护体系的压顶梁与斜撑桩顶端之间的预加载连接结构的制作方法

1.本实用新型涉及基坑围护技术领域，具体讲是一种基坑支护体系的压顶梁与斜撑桩顶端之间的预加载连接结构。


背景技术：

2.随着国家经济建设的迅速发展，地下空间即深基坑的建设也越来越多。基坑支护体系成为施工技术人员必须面对的问题，基坑支护体系一般包括基坑围护排桩也有称地下连续墙和压顶梁。目前，有些地方已有明文规定，基坑围护墙外不允许设置锚杆以支撑。而基坑内的水平支撑，又由于造价偏大等原因，已逐步减少使用。因此，近年来，基坑内斜支撑在逐步推广，如基坑围护排桩顶部的压顶梁与斜撑桩顶端连接，斜撑桩由基坑底板以下的斜桩和基坑底板以上的钢斜撑构成，斜桩一般采用钢管桩、钢格构柱或预制砼方桩与包覆在外的高压旋喷桩构成，钢斜撑一般采用钢管斜撑或钢格构柱斜撑。
3.压顶梁上一般固定有多个用于与钢斜撑顶端连接的钢牛腿，斜撑桩的钢斜撑与钢牛腿固定后承载基坑围护排桩传递过来的土水侧压力。现有技术的钢斜撑顶端与钢牛腿的连接结构为，在钢斜撑顶端与钢牛腿之间垫数块钢楔片以相互顶紧并焊接固定。
4.以上现有技术的基坑支护体系压顶梁与斜撑桩顶端之间的连接结构存在以下不足：1、钢楔片需要很多片才能将斜撑桩顶端与围梁牛腿之间空隙填塞紧密，且多片钢楔片之间需点焊连接以防止掉落而失效，最后一片钢楔片需用铁锤敲入，加之多片钢楔片之间的焊接，其安装和拆卸均费时费力，施工效率不高。2、钢楔片无法产生主动顶力顶紧，即无法产生预加载作用，无法主动将斜撑桩向下压迫以使斜撑桩紧固于坑底水泥土加固的土体中。 3、拆卸中对钢楔片等材料的破坏性较大，钢楔片材料的重复利用率不高，钢斜撑的吊装也不太方便。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是，提供一种安装拆卸方便、能主动压紧斜撑桩且防泥防水的基坑支护体系的压顶梁与斜撑桩顶端之间的预加载连接结构。
6.本实用新型的技术解决方案是，提供一种基坑支护体系压顶梁与斜撑桩顶端之间的预加载连接结构，包括固定在压顶梁内侧且设有斜面的钢牛腿，还包括底端与斜撑桩的钢支撑顶端固定并密封的千斤顶套，固定在千斤顶套内的千斤顶，千斤顶的活塞杆的自由端固定有一带顶板的滑套，顶板用于抵紧钢牛腿的斜面，滑套底端与千斤顶套的外壁滑动配合并密封；千斤顶套筒壁上有供两油管穿过并插接在千斤顶油管接头上的通孔，油管与通孔密封。
7.采用以上结构后，本实用新型基坑支护体系压顶梁与斜撑桩顶端之间的预加载连接结构具有以下优点：
8.可先将千斤顶与千斤顶套固定,再将滑套固定在活塞杆顶端并使其与千斤顶套的外壁滑动配合并密封,再将千斤顶套底端与钢支撑顶端固定,再插接好油管,启动千斤顶使
其顶紧钢牛腿的斜面并将斜撑桩向下压紧在水泥土加固的土体内。地下基坑的建筑施工完成后，例如半年后，需拆卸基坑底板以上的钢支撑，只需将基坑底板处的钢支撑如钢管斜撑或钢格构斜撑用氧割设备等切割掉，再启动油缸缩回活塞杆使顶板脱离钢牛腿，采用起吊设备将本连接结构的滑套、千斤顶、千斤顶套和被固紧在千斤顶套上的钢管斜撑或钢格构柱斜撑一起吊走，则能重复使用。
9.本实用新型基坑支护体系压顶梁与斜撑桩顶端之间的预加载连接结构，安装拆卸均方便，施工效率高，且能主动压紧斜撑桩，即产生预加载作用，使斜撑桩与钢牛腿的连接结构牢固可靠、力学性能理想。且在活塞杆上升至上止点、下降至下止点的全部行程内，滑套均与千斤顶套的外壁滑动配合并密封，整个使用过程如半年左右，始终能防泥防水防止杂物进入千斤顶，避免对千斤顶的污染和负面影响，从而保证千斤顶始终处于正常工作状态，大幅度延长了本连接结构的使用寿命。
10.进一步地，活塞杆上有外螺纹，外螺纹上旋合有锁紧螺母，滑套上有供扳手旋转锁紧螺母的操作孔，滑套上有用于封住并密封该操作孔的活门，活门与滑套上有活门处关闭密封状态时将两者固定的固定结构。采用以上结构后，在本结构的千斤顶及顶板顶紧钢牛腿并将斜撑桩向下顶紧至水泥土加固的土体后，整个承载过程中，如整个基坑建筑施工期间约半年左右，均能保证活塞杆不会出现因活塞长时间负载或温差变化或承载的水土侧压力过大等原因泄油而回缩使该斜撑桩斜撑作用失效甚至发生基坑围护桩墙变形的现象，支撑强度、力度和安全性能均十分理想。
11.进一步地，所述的通孔均为倒角的矩形通孔，矩形通孔外壁上均固定有一矩形套，矩形套与油管之间均有内圆外方的密封圈。采用以上结构后，在保证油管和千斤顶正常工作的前提条件下，使两油管即进油管和出油管处的密封效果更好，以防泥防水防止杂物进入千斤顶，从而避免对千斤顶的污染和负面影响。
12.进一步地，千斤顶套底端为台阶状的小径圆环，小径圆环插接在钢管斜撑顶端的钢管孔内，千斤顶套底端的台阶状大径圆管上有多块沿圆周均匀分布并向下延伸的钳形紧固片，每块钳形紧固片底端内侧均有径向凸起，多块钳形紧固片均夹紧在钢管斜撑的外壁上。采用以上结构后，既方便安装和拆卸，又使千斤顶套与钢管斜撑固定牢固可靠，且防水防土防杂物对千斤顶的污染和负面影响。
13.进一步地，千斤顶套设有封闭用底板；千斤顶套底端为台阶状的正四方形插管，正四方形插管插接在钢格构柱斜撑的正四方形孔内，千斤顶套底端的台阶状大径圆管上有四个沿圆周均匀分布并向下延伸的钳形紧固片，每块钳形紧固片底端内侧均有径向凸起，四块钳形紧固片均夹紧在钢格构柱的方形外壁上。采用以上结构后，既方便安装和拆卸，又使千斤顶套与钢格构柱斜撑固定牢固可靠，且防水防土防杂物对千斤顶的污染和负面影响。
14.进一步地，千斤顶套底端的台阶状大径圆管上焊接有一固定环，钳形紧固片的顶部均与固定环焊接。采用以上结构后，多块如四块钳形紧固片与千斤顶套底端的焊接过程更方便，连接更牢固更可靠。
15.进一步地，千斤顶外壳顶端的小径圆管上与圆形的千斤顶套内壁上有多块固定块，多块固定块径向厚度相等，弧形凹面相等，以使千斤顶与千斤顶套固定且千斤顶的上下轴线均在千斤顶套圆孔的中心线上。采用以上结构后，千斤顶与千斤顶套的固定结构更简单方便，且能保持千斤顶的上下轴线均在千斤顶套圆孔的中心线上，使滑套与千斤顶套的
同心度更好，滑动配合更灵活，密封性更好，顶板与钢牛腿斜面的贴合度更紧密，使斜撑桩顶端与压顶梁的钢牛腿的连接更牢固可靠。
16.进一步地，千斤顶套中下端外壁上固定有两个吊环。采用以上结构后，使安装过程中对本连接结构的吊装，及拆卸过程中将本连接结构与底端已切割的钢支撑一起吊装更方便，更快捷，更安全。
17.进一步地，锁紧螺母的上方的外螺纹上还旋合有加固锁紧螺母。采用以上结构后，对锁紧螺母再加一层加固锁紧，双保险，更进一步保证活塞杆不会出现因活塞长时间负载或温差变化或承载的水土侧压力过大等原因泄油而回缩进而使该斜撑桩斜撑作用失效甚至发生基坑围护桩墙变形的现象，进一步提高了本连接结构的支撑强度、力度和安全性能。
附图说明
18.图1是本实用新型连接结构应用于基坑围护桩、压顶梁及斜撑桩上时的立体结构示意图(吊环未示出；钢管斜撑未采用省略长度的画法，以下图2、图3、图4亦同)。
19.图2是本实用新型连接结构应用于基坑围护桩、压顶梁及斜撑桩上时的拆分结构示意图一。
20.图3是本实用新型连接结构应用于基坑围护桩、压顶梁及斜撑桩上时的拆分结构示意图二。
21.图4是本实用新型连接结构的纵剖结构示意图(未示出加固紧固螺母，图5亦同)。
22.图5是图4中a的放大结构示意图。
23.图中所示：1、基坑围护排桩，2、压顶梁，3、操作孔，4、钢管斜撑，5、圆形底板，6、钢垫板，7、滑套，8、千斤顶套，9、钳形紧固片，10、固定环，11、出油管矩形套，12、进油管矩形套，13、活门，14、紧固螺钉，15、斜面，16、钢牛腿，17、沉头螺钉，18、外螺纹，19、固定块，20、千斤顶，21、进油管接头，22、出油管接头，23、活塞杆，24、锁紧螺母，25、加固锁紧螺母，26、顶板，27、小径圆环，28、钢管孔，29、小径圆管， 30、活塞，31、径向凸起。
具体实施方式
24.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要声明的是，对于这些具体实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型的各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
25.如图1、图2、图3、图4、图5所示。
26.现有技术的基坑内斜支撑，如基坑围护排桩1顶部的压顶梁2与斜撑桩顶端连接，斜撑桩由基坑底板以下的斜桩和基坑底板以上的钢斜撑构成，斜桩一般采用钢管桩、钢格构柱或预制砼方桩与包覆在外的高压旋喷桩构成，钢斜撑一般采用钢管斜撑4或钢格构柱斜撑。当然，彻底干硬前的高压旋喷桩水泥浆部分也可理解为水泥土加固的土体。压顶梁2 上一般固定有多个用于与斜支撑如斜撑桩顶端连接的钢牛腿16，斜撑桩的钢斜撑如钢管斜撑4与钢牛腿16固定后承载基坑围护排桩1和压顶梁2传递过来的土水侧压力。压顶梁2 也称压顶围梁。本实用新型基坑支护体系压顶梁与斜撑桩顶端之间的预加载连接结构，包括以上所述固定在压顶梁2内侧且设有带斜面15的钢牛腿16。钢牛腿16的斜面15上一般还固
定有一块四方形钢垫板6。以上为现有技术。
27.本实用新型的发明点在于：
28.本实用新型基坑支护体系压顶梁与斜撑桩顶端之间的预加载连接结构，还包括底端与斜撑桩的钢支撑如钢管斜撑4顶端固定并密封的千斤顶套8，固定在千斤顶套8内的千斤顶20，千斤顶20的活塞杆23的自由端固定有一带顶板26的滑套7，顶板26用于抵紧钢牛腿16的斜面15，滑套7底端与千斤顶套8的外壁滑动配合并密封。千斤顶套8筒壁上有供两油管即进油管和出油管穿过并插接在千斤顶油管接头上的通孔，油管与通孔密封。所述的密封如均采用密封环或称密封圈密封。所述的油管接头包括进油管接头21和出油管接头22。所述的通孔均可为倒角的矩形通孔，矩形通孔外壁上均固定有一矩形套即进油管矩形套11和出油管矩形套12，矩形套与油管之间均有内圆外方的密封圈如橡胶密封圈，密封圈也称管塞。
29.顶板26一般为圆钢板，圆钢板的直径大于滑套7的外径以便于焊接。顶板26与滑套 7两者焊接固定并起到密封作用。当然，顶板26也可采用正方形钢板，正方形钢板的对边尺寸大于滑套7的外径尺寸，但不难理解，滑套的圆心与正方形钢板的中心在一根直线上，即两者同轴线焊接固定并起到密封作用。顶板26与千斤顶20活塞杆23的自由端固定，可在活塞杆23顶端中心设一螺纹孔，顶板26中心设一沉孔，一沉头螺钉17穿过沉孔旋紧在螺纹孔内以固定。当然，顶板26也可与活塞杆23自由端即顶端焊接固定。
30.千斤顶20外壳顶端的小径圆管29上与圆形的千斤顶套8内壁上有多块固定块19，如沿圆周均匀布置的四块，多块固定块19径向厚度相等，弧形凹面相等，以使千斤顶20与千斤顶套8固定且千斤顶20的上下轴线均在千斤顶套8圆孔的中心线上。中心线也称中心连线。多块固定块19与千斤顶套内壁和千斤顶外壁均可焊接固定。
31.千斤顶套8中下端固定有两个吊环。不难理解，吊环的位置不妨碍滑套7与千斤顶套 8外圆壁滑动配合并密封。
32.活塞杆23上有外螺纹18，外螺纹18上旋合有锁紧螺母24，锁紧螺母24旋紧在千斤顶外壳即小径圆管29的顶端，使活塞杆23任何情况下不会缩回。滑套7上有供扳手旋转锁紧螺母24及下述的加固锁紧螺母25的操作孔3，滑套7上有用于封住并密封该操作孔 3的活门13，活门13与滑套7上有活门13处关闭密封状态时将滑套7和活门13两者固定的固定结构。固定结构如活门13上有四个穿螺钉的通孔，滑套7上有对应的螺纹孔，四个紧固螺钉14一一对应穿过通孔旋紧在螺纹孔内。活门13与滑套7之间可有密封圈。活门也可一侧与滑套外壁铰接，另一侧与滑套上有活动锁扣结构，如挂环和挂钩配合的结构使活门封住并密封滑套7壁上的操作孔或称操作口封住并密封。
33.锁紧螺母24的上方还优选旋合有加固锁紧螺母25，加固锁紧螺母25可旋紧在锁紧螺母24顶面，起到加固锁紧的双保险作用。
34.千斤顶套8底端与钢支撑顶端的一种具体连接结构为：千斤顶套8底端为台阶状的小径圆环27或称圆形插头或称圆形插管，小径圆环27插接在钢管斜撑4顶端的钢管孔28 内，千斤顶套8底端的台阶状大径圆管上有多块沿圆周均匀分布并向下延伸的钳形紧固片 9，每块钳形紧固片9底端内侧均有径向凸起31，多块钳形紧固片9均夹紧在钢管斜撑4 的外壁上。千斤顶套8可设有封闭用圆形底板5，当然，因为底端连接的是钢管斜撑4，所以没有该封闭用圆形底板5也能达到密封效果，如果不设圆形底板但也要底部限位杆或架，防止千斤
顶20从千斤顶套8的底端窜出。当然，优选设封闭用圆形底板5。
35.千斤顶套底端与钢支撑顶端的另一种具体连接结构为：千斤顶套设有封闭用底板；千斤顶套底端为台阶状的正四方形插管，正四方形插管插接在钢格构柱斜撑的正四方形孔内，千斤顶套底端的台阶状大径圆管上有四个沿圆周均匀分布并向下延伸的钳形紧固片，每块钳形紧固片底端内侧均有径向凸起，四块钳形紧固片均夹紧在钢格构柱的方形外壁上。
36.千斤顶套8的外径即上述的台阶状大径圆管外径尺寸可与钢管斜撑4的外径尺寸相等。钳形紧固片9的长度可等于或大于200mm。
37.所述钳形紧固片9的径向凸起31如三角形，钳形紧固片9的下部分类似一半箭头。千斤顶套8底端的台阶状大径圆管上可焊接有一固定环10，钳形紧固片9的顶部均与固定环10焊接。
38.不难理解，本连接结构的零部件除密封圈采用柔性材料如橡胶制做外其余零部件均为钢材制做而成。未标注的零部件图中未示出。附图只是示意性的，如附图有与文字描述不一致的地方，以文字描述为准。
39.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。