一种便于基坑内壁斜撑下方土方挖掘的支撑结构的制作方法

1.本发明涉及一种工程结构，尤其涉及一种基坑支护结构。


背景技术：

2.基坑在开挖施工过程中，需要预留斜坡土方，在斜坡土方上施工斜撑后才可进行斜坡土方的挖掘。
3.然而传统斜坡土方的挖掘方式多为机械加人工形式，即斜撑下方因空间狭小导致挖掘机等设备无法进入，挖掘机只能处于斜撑外侧作业，从而使得斜撑下方的土体无法被机械挖掘，只能借助人工挖掘，极大地影响了施工效率。
4.因此，提供一种能够快速挖掘斜撑下方土体的支护结构是急需解决的。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种便于基坑内壁斜撑下方土方挖掘的支撑结构，以解决现有技术中斜撑下方的土方难以机械挖掘而影响施工效率的技术问题。
6.本发明是通过以下技术方案实现的：
7.一种便于基坑内壁斜撑下方土方挖掘的支撑结构，包括用于支护基坑边缘的围护结构、设于围护结构顶部的冠梁、设于基坑内腔底部并与冠梁平行设置的支座和多个一端与冠梁连接另一端与支座连接的斜撑，所述冠梁临近基坑的端部悬空设于基坑上方且该端底部设有延伸方向与冠梁延伸方向相同的长方体状缺口a，所述冠梁中与长方体状缺口a横向壁对应的侧壁上固定安装有横向滑板a，所述冠梁(1)中与所述长方体状缺口a竖向壁对应的侧壁上固定安装有纵向滑板a，所述支座临近冠梁的端部的顶部设有延伸方向与支座延伸方向相同的长方体状缺口b，所述支座中与所述长方体状缺口b横向壁对应的侧壁上固定安装有横向滑板b，所述支座中与所述长方体状缺口b竖向壁对应的侧壁上固定安装有纵向滑板b，所述斜撑的顶端固定连接有滑行件a，所述斜撑的底端固定连接有滑行件b，所述滑行件a的顶部和滑行件b的底部均为光滑水平面，所述滑行件a临近纵向滑板a的侧壁和所述滑行件b临近纵向滑板b的侧壁均为光滑竖直平面，所述斜撑与和其对应的滑行件a和b构成的整体为滑行支撑，所述斜撑的顶端通过滑行件a与横向护板a和纵向滑板a构成的整体贴合，所述斜撑的底端通过滑行件b与横向护板b和纵向滑板b构成的整体贴合。
8.进一步，所述滑行件a的组成包括滑动件a和连接件a，所述滑动件a的顶部为光滑水平面并与横向滑板a贴合，所述滑动件a临近纵向滑板a的侧壁为光滑竖直面并与纵向滑板a贴合，所述连接件a的一端与所述滑动件a固定连接，所述滑行件b的组成包括滑动件b和连接件b，所述滑动件b的底部为光滑水平面并与横向滑板b顶部贴合，所述滑动件b临近纵向滑板b的侧壁为光滑竖直面并与纵向滑板b贴合，所述连接件b的一端与滑动件b固定连接，所述连接件a的另一端与斜撑的顶端、所述连接件b的另一端与斜撑的底端均通过多个连接螺栓a紧密连接。
9.进一步，所述横向滑板a和纵向滑板a构成的整体在冠梁延伸方向上均匀开设有多个用于与连接件a连接的连接螺纹孔组a，所述横向滑板b和纵向滑板b构成的整体在支座的延伸方向上均匀开设多个用于与连接件b连接的连接螺纹孔组b，且所述连接螺纹孔组a和b的数量相同并等于斜撑的数量；所述连接螺纹孔组a与所述连接件a之间通过多个固定螺栓a连接，所述连接螺纹孔组b与所述连接件b之间通过多个固定螺栓b连接。
10.进一步，所述横向滑板a的底部上均匀安装有数量与斜撑个数相同的纵向挡板a，且每个所述纵向挡板a临近纵向滑板a的侧壁均与所述纵向滑板a固定连接，每个所述纵向挡板a的一侧均设置有一个连接螺纹孔组a；当连接件a通过多个固定螺栓a与对应连接螺纹孔组a连接时，该连接件a的一侧贴附有一个纵向挡板a；所述横向滑板b的顶部上均匀安装有数量与斜撑个数相同的纵向挡板b，且每个所述纵向挡板b临近纵向滑板b的侧壁均与所述纵向滑板b固定连接，每个所述纵向挡板b的一侧均设置有一个连接螺纹孔组b；当连接件b通过多个固定螺栓b与对应连接螺纹孔组b连接时，则该连接件b的一侧贴附有一个纵向挡板b。
11.进一步，还设置有两个用于同步驱动滑行支撑两端的线性驱动结构，且所述线性驱动结构的驱动行程不低于两个所述纵向挡板a或b之间的距离。
12.进一步，所述纵向挡板a背离与其临近的连接螺纹孔组a的侧壁上和所述纵向挡板b背离与其临近的连接螺纹孔组b的侧壁上均均匀安装有多个连接螺柱，每个所述线性驱动结构的非动作端上均固定安装有一个连接座，每个所述连接座上均开设有与同一纵向挡板a上连接螺柱对应的多个连接孔。
13.进一步，所述围护结构具体由多个设置在基坑外围土体内并沿冠梁延伸方向均匀分布的支护桩构成；所述支护桩顶部水平高度不低于纵向滑板a顶部水平高度，所述支护桩底部水平高度低于基坑内腔底部水平高度，所述支护桩的顶端设于冠梁中并处于纵向滑板a背离支座的一侧。
14.进一步，所述支座还均匀连接有多个在其延伸方向上均匀分布且主体部分设于基坑底部下方土体内的支墩，所述支墩顶部水平标高不低于纵向滑板b顶部水平标高，且所述支墩的顶端设于支座中并处于纵向滑板b背离冠梁的一侧。
15.本发明相比现有技术具有以下优点：
16.本发明提供的一种便于基坑内壁斜撑下方土方挖掘的支撑结构，通过设置多个滑板等结构，使得滑行支撑能够进行一定范围内的滑行，从而可有效的将其下方的土方暴露出来，便于斜撑外侧挖掘机等机械挖掘，避免了斜撑固定时只能人工挖掘的缺陷。
附图说明
17.图1为实施例提供的一种便于基坑内壁斜撑下方土方挖掘的支撑结构的立体结构示意图；
18.图2为图1中安装两个线性驱动结构处去除冠梁、支座等的局部立体示意图a；
19.图3为图1中安装两个线性驱动结构处去除冠梁、支座等的局部立体示意图b；
20.图4为图1中左一至左二对应滑行支撑间斜坡土方被挖掘完工时的示意图。
21.图中：1、冠梁；2、支座；3、斜撑；4、横向滑板a；5、纵向滑板a；6、横向滑板b；7、纵向滑板b；8、滑动件a；9、连接件a；10、滑动件b；11、连接件b；12、连接螺纹孔组a；13、连接螺纹
孔组b；14、连接螺栓a；15、固定螺栓a；16、固定螺栓b；17、纵向挡板a；18、纵向挡板b；19、线性驱动结构；20、连接座；21、连接螺柱；22、支护桩；23、支墩。
具体实施方式
22.下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
23.实施例
24.结合附图1-4，传统基坑开挖过程中需要对其外围土体进行支撑，以避免基坑外围土体向基坑内运动，其采用的方法多为首先在基坑设定范围外延其侧边施工围护结构，基坑横截面多为矩形或多边形结构，其每个边均施工一个围护结构，用于支撑该边外围的土体，即沿基坑的边线均匀施工多个支护桩22，每个支护桩22的底部水平标高均低于基坑设定底部的水平标高，即插入基坑底部下方，从而便于形成稳定的支护结构，基坑中同一边对应的所有支护桩22构成围护结构，围护结构施工完成后，需要在基坑该边外围的土体上施工连接所有支护桩22的冠梁1，用于令所有支护桩22形成一个整体，从而加强支护强度，每个边的冠梁1和维护结构施工完成后，便可进行基坑的开挖，为了对维护结构形成支撑，基坑开挖时需先开挖中心处并逐渐向外围开挖，且开挖过程中基坑边缘处需进行放坡，以借助坡土对围护结构进行支撑，基坑中心处挖掘至目标深度时，基坑边朝向基坑中心一侧设有预留好的斜坡土方，用于支撑围护结构，上述挖掘完成后，首先在基坑底部施工延伸方向与冠梁1延伸方向相同的支座2，为了加强支座2的支护能力，在本实施例中于支座2施工前还在基坑底部施工多个支墩23，多个支墩23沿冠梁1的延伸方向均匀布设于基坑底部下方的土体内，每个支墩23的顶部均处于基坑底部上方，然后施工连接所有支墩23的支座2，支座2的延伸方向与冠梁1的延伸方向相同且长度相同，支座2施工完成后，在斜坡土方上施工多个斜撑3，每个斜撑3的顶端均与冠梁1连接而底端则均与支座2连接，且斜撑3的轴线处于竖直面上，即斜撑3在竖直面内延伸，此时因斜坡土方的缘故斜撑3并未受到基坑外围土体的压力，传统施工工艺在上述斜撑3施工完成后便可进行斜撑3下方的斜坡土方的挖掘，然而因斜撑3位置固定，导致斜撑3正下方的斜坡土方难以采用机械直接挖掘，不利于提高施工效率，影响了施工进度，为了克服上述缺陷，在本实施例中对传统的冠梁1、支座2和斜撑3分别进行了改进，提供了一种便于基坑内壁斜撑下方土方挖掘的支撑结构，具体改进内容包括以下几个方面：
25.a、本实施例中首先令冠梁1临近基坑范围的端部悬空设于基坑上方，同时在该端的底部设置延伸方向与冠梁1延伸方向相同的长方体状缺口a，即形成“7”型结构，此种结构在冠梁1施工过程中可直接支模形成，其次，在冠梁1中与长方体状缺口a横向壁对应的侧壁上固定安装横向滑板a4，在冠梁1中与长方体状缺口a竖向壁对应的侧壁上固定安装有纵向滑板a5；其次，在支座2临近冠梁1的端部的顶部上开设延伸方向与冠梁1延伸方向相同的长方体状缺口b，并在支座2中与长方体状缺口b横向壁对应的侧壁上固定安装横向滑板b6，在支座2中与长方体状缺口b竖向壁对应的侧壁上固定安装纵向滑板b7；同时，令斜撑3的顶端固定连接滑行件a，斜撑3的底端则固定连接滑行件b，滑行件a的顶部和滑行件b的底部均为
光滑水平面，滑行件a临近纵向滑板a5的侧壁和滑行件b临近纵向滑板b7的侧壁均为光滑竖直面；横向滑板a4和b及纵向滑板a5和b均为尺寸较厚的钢板结构，从而便于保持其平直和光滑特性。
26.通过上述设置，在未挖掘斜坡土方需要施工斜撑3时，首先令斜撑3的顶端与滑行件a固定连接而其底端则与滑行件b固定连接，令斜撑3与对应的滑行件a和b连接后构成的整体为滑行支撑，布设滑行支撑时，使滑行件a的顶部与横向滑板a4贴合而其临近纵向滑板a5的侧壁则与纵向滑板a5贴合，同时使滑行件b的底部与横向滑板b6贴合而其临近纵向滑板b7的侧壁则与纵向滑板b7贴合，均匀布设滑行支撑完成时，因未开挖斜坡土方，则此时滑行支撑并未受到来自基坑外围土体的压力；横向滑板a4和纵向滑板a5相互垂直，横向滑板b6和纵向滑板b7也相互垂直，从而一方面便于制备，另一方面便于滑行件a和b受到直角限制，便于提高滑行支撑的稳定性。
27.滑移支撑初始布设完成时，每个滑移支撑的位置均不是最终对冠梁1形成支撑的目标位置，而是为了能够实现滑移的设置位置，即每个滑移支座2在图1中的目标位置在设置位置的右侧；图1中左一对应的滑移支撑所处位置为目标位置(用于展示滑移结果)，而左三、四、五对应的滑移支撑所在位置均为设置位置(用于进行滑移前的设置位置的展示)；
28.布设完成后进行斜坡土方的挖掘，挖掘方向为沿冠梁1延伸方向进行挖掘，结合附图1，附图1为本实施例提供的一种便于基坑内壁斜撑下方土方挖掘的支撑结构初始布设完成时的局部示意图，即图中冠梁1和支座2的长度仅为局部，同时滑移支撑的数量也仅为示例，实际过程中根据需要进行设置，图1中开挖顺序为由左向右，冠梁1最左侧的滑行支撑处于目标位置为其下方的土方挖掘完成时的状态，后继需要开挖图1中左二对应的滑移支撑至左一对应的滑移支撑之间的斜坡土方，此时，左二对应的滑移支撑位置不变，然后利用挖机等挖掘机械对左一和二之间的土方进行挖掘，此时处于基坑中心方向一侧的挖机无法挖到左二下方的斜坡土方，左一和左二之间的斜坡土方挖掘完成后(参考图4)，借助外部设备令滑移支撑的底上两端同时向左运动，并运动至与左一的距离为设定距离，即令左二向左运动到目标位置，然后令其停止运动便可，在此过程中，因初始时左二下方存在斜坡土方，因此其未受到基坑外围土体的压力，便于其向左运动，当其运动至目标位置时，因其下方已不存在斜坡土方，因此，会受到来自基坑外围土体的压力，便于其位置固定，左二移动至目标位置后，其原本所在位置便暴露出来，便于进行机械挖掘，并可进行左二和左三之间的斜坡土方挖掘，然后重复前述操作，便可进行其它斜坡土方的挖掘；
29.通过上述操作，可有效的借助处于基坑中心侧的挖掘机等穿过两个滑移支撑进行斜坡土方的挖掘，且滑移支撑下方的土方也能够进行有效挖掘，避免了传统斜撑3固定安装时无法借助外围机械挖掘其下方土体的缺陷，从而可有效的提高基坑施工效率。
30.在上述过程中，滑行件a、滑行件b、横向滑板a4和b、纵向滑板a5和b的设置使得斜撑3能够滑移到目标位置，且滑移前其未受到基坑外围土体压力，便与其滑行，滑移至目标位置后，其受到基坑外围土体垂直于其自身的水平方向的力(无左右方向上的力)可有效保持当前位置，从而便于重复施工。
31.b、结合前述可得，当滑行件a和滑行件b分别与斜撑3固定连接时，虽然能够有效形成滑移支撑，但是固定连接会导致相关部件无法进行重复利用，因此，为了提高设备的利用率及降低施工成本，在本实施例中，令滑行件a的组成包括滑动件a8和连接件a9，结合附图
1，滑行件a为倒放的l型结构，其顶部为光滑水平面并与横向滑板a4贴合，而其临近纵向滑板a5的侧壁也为光滑竖直面并与纵向滑板a5贴合，而连接件a9则为由多个钢板拼接而成的支架结构，用于连接滑行件a与斜撑3的顶端，即连接件a9的顶端与滑行件a固定连接，为了便于重复利用及拆卸斜撑3，令连接件a9的底端与斜撑3的顶端通过多个连接螺栓a14紧密连接；同样的，本实施例中，令滑行件b的组成包括滑动件b10和连接件b11，二者的设置同上述类似，滑动件b10呈l型结构，其底部为光滑水平面并与横向滑板b6贴合，滑动件b10临近纵向滑板b7的侧壁为光滑竖直面并与纵向滑板b7贴合，且连接件b11的底端与滑动件b10固定连接，连接件b11的顶端则也与斜撑3的底端通过多个连接螺栓a14紧密连接。
32.通过上述设置，一方面滑行件a和b可以和斜撑3实现拆分和组装，使得当基坑施工完成时，可通过拆除斜撑3与滑行件a和b的连接关系，使斜撑3可先被单独被拆除，从而便于后继拆卸滑行件a和b，同时滑行件a和b也可和其它长度的斜撑3进行配合使用，从而可有效的提高设备的利用率，并降低施工成本，斜撑3的快速拆除有利于提高施工效率。
33.c、在前述过程中，虽然滑行支撑运动到目标位置后受到来自基坑外围水平向的力时能够稳定保持相关状态，但是当外部设备对其施加左右方向上的力时其存在不稳定因素，因此，为了固定滑行支撑的目标位置，使其即便受到左右方向的力仍能够保持当前位置，在本实施例中，还在横向滑板a4和纵向滑板a5构成的整体上于冠梁1延伸方向上均匀开设有多个用于与滑动件a8连接的连接螺纹孔组a12，连接螺纹孔组a12的位置处于每个滑行支撑对应目标位置处；
34.结合附图，连接螺纹孔组a12由布设在横向滑板a4上的多个连接螺纹孔a1和布设在纵向滑板a5上的多个连接螺纹孔a2构成，连接螺纹孔a1用于连接滑动件a8的顶部，连接螺纹孔a2用于连接滑动件a8临近纵向滑板a5的侧部，即在滑动件a8的顶部横向板上和竖向板上均开设有与对应连接螺纹孔a1或2对应的通孔，并分别用固定螺栓a15连接；
35.从而便于横向滑板a4和纵向滑板a5与滑行件a的连接和拆卸，即滑行支撑的顶端运动到连接螺纹孔a1和2与滑动件a8上对应的通孔同轴分布并通过固定螺栓a15连接时，滑行支撑的顶端处于目标位置并被固定在当前位置；
36.同样的设置，在本实施例中，还在横向滑板b6和纵向滑板b7构成的整体上于支座2的延伸方向上均匀开设多个用于与连接件b11连接的连接螺纹孔组b13，连接螺纹孔组b13由布设在横向滑板b6的多个连接螺纹孔b1和布设在纵向滑板b7上的多个连接螺纹孔b2构成，并在滑动件b10的底部横向板上和竖向板上均开设有与连接螺纹孔b1或2对应的通孔，并分别用固定螺栓b16连接；
37.从而便于横向滑板b6和纵向滑板b7与滑行件b的连接；即滑行支撑的底端运动到连接螺纹孔b1和2与滑动件b10上对应的通孔同轴分布并通过固定螺栓b16连接时，滑行支撑的顶端处于目标位置并被固定在当前位置。
38.同时，在本实施例中，为了保持一致，连接螺纹孔组a12和b的数量相同并等于斜撑3的数量，连接螺纹孔a1和2、连接螺纹孔b1和2本实施例中设置为相同尺寸，同时固定螺栓a15和b的尺寸也设置为相同的，从而便于后期使用。
39.d、上述过程滑行支撑虽然被固定螺栓a15和b进行固定从而稳定了其具体位置，但是在推动滑行支撑底上两端时存在不同步的风险，且推行位置不利于把控，因此，为了便于把控滑行支撑运动位置，使其能够运动到目标位置，在本实施例中，还在横向滑板a4的底部
上均匀安装有数量与斜撑3个数相同的纵向挡板a17，且每个纵向挡板a17临近纵向滑板a5的侧壁均与纵向滑板a5固定连接，同时，每个纵向挡板a17的一侧均设置有一个连接螺纹孔组a12，结合附图，上述设置即为在每个连接螺纹孔组a12的一侧均设置一个纵向挡板a17，即当滑行支撑的顶端向左运动至与纵向挡板a17贴合时，表示滑行支撑的顶端运动到了目标位置，此时连接螺纹孔a1和2均与滑动件a8上对应的通孔相互同轴分布，并通过固定螺栓a15连接，从而可保障滑行支撑的顶端能够运动到目标位置并借助固定螺栓a15与横向滑板a4和纵向滑板a5构成的整体通过固定螺栓a15连接。
40.同样的，为了限制滑移支撑底端的运动位置，在本实施例中，横向滑板b6的顶部上均匀安装有数量与斜撑3个数相同的纵向挡板b18，且每个纵向挡板b18临近纵向滑板b7的侧壁均与纵向滑板b7固定连接，每个纵向挡板b18的一侧均设置有一个连接螺纹孔组b13，滑行支撑的底端运动至与对应纵向挡板b18贴合时，滑动件b10可通过多个固定螺栓b16与对应连接螺纹孔组b13连接。
41.e、为了便于同步推动滑行支撑的底上两端，在本实施例中，还设置有两个用于同步驱动滑行支撑两端的线性驱动结构19，且线性驱动结构19的驱动行程不低于两个纵向挡板a或b之间的距离(目的在于令其满足驱动滑行支撑的需求)，线性驱动结构19在本实施例中，为两个液压缸，二者与受同一控制器控制，用于同步控制二者的运行，使得二者能够保持一致运行。
42.特别的，为了便于固定两个线性驱动结构19，本实施例中，纵向挡板a17背离与其临近的连接螺纹孔组a12的侧壁上和纵向挡板b18背离与其临近的连接螺纹孔组b13的侧壁上均均匀安装有多个连接螺柱21，即纵向挡板a17的左侧壁上和纵向挡板b18的左侧壁上均均匀安装有多个连接螺柱21；
43.同时，每个线性驱动结构19的非动作端上均固定安装有一个连接座20，每个连接座20上均开设有多个连接孔，连接孔的数量及位置与纵向挡板a17上的连接螺柱21数量及位置相同，即安装时，令连接座20与纵向挡板a或b安装连接螺柱21的侧壁贴合，并令连接螺柱21插入对应连接孔内，并于连接座20外侧设置与连接螺柱21螺纹连接的连接螺母以紧固相对位置，即连接螺母的数量为同一纵向挡板a17上连接螺柱21数量的两倍，从而便于同步安装两个线性驱动结构19。
44.两个线性驱动结构19完成安装时，其左端为动作端，结合图1中，左三对应的纵向挡板a17的左侧壁上通过连接螺柱21和连接座20连接有对应的线性驱动气缸，同样的左三对应的纵向挡板b18的左侧壁也通过连接螺柱21和连接座20连接有对应的线性驱动结构19，二者的左端分别紧顶滑行支撑的底上两端，二者同步运动时，便可同步推动滑行支撑的底上两端，使其贴合至对应的纵向挡板a17和b上时便完成推行，之后便可拆卸两个线性驱动结构19，并可进行左二滑行支撑初始位置时下方斜坡土方的挖掘，挖掘完成后，再次于左三对应的纵向挡板a和b上分别安装对应的线性驱动结构19，重复上述操作。
45.f、为了提供整体结构的稳定性，在本实施例中，支护桩22顶部水平高度不低于纵向滑板a5顶部水平高度，支护桩22的顶端设于冠梁1中并处于纵向滑板a5背离支座2的一侧；支墩23顶部水平标高不低于纵向滑板b7顶部水平标高，且支墩23的顶端设于支座2中并处于纵向滑板b7背离冠梁1的一侧，即纵向滑板a5和b的受力能够传递给支墩23和支护桩22，从而进一步提高设备的稳定性。
46.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。