钢支撑十字接头的制作方法

本发明涉及基坑工程施工技术领域，主要涉及一种钢支撑十字接头。

背景技术：

钢支撑十字接头应用于开挖面积适中的基坑中，使钢支撑也能像浇筑的钢筋混凝土支撑一样布置出十字交叉的支护形势，且能有效的减小钢支撑的长细比，有利于钢支撑的承载力得到充分发挥。传统钢支撑十字接头有整体式和抱箍式，整体式钢支撑十字接头采用横纵钢管焊接成一个四周带法兰盘的十字型结构；抱箍式钢支撑十字接头采用带法兰盘的抱箍抱住已安装的钢支撑，然后再将垂直方向的钢支撑与抱箍相连接，抱箍为圆形，与垂直方向支撑紧贴。

传统钢支撑十字接头属于刚性节点，横纵钢支撑连接紧密，横纵向钢支撑往往轴力不同，挠度变形也不同，例如横向支撑施加预应力后，钢支撑由于轴向变形而给纵向的钢支撑施加一个垂直的横向剪力，从而使纵向钢支撑收到压力和弯矩的双重作用，由于弯矩的存在，使钢支撑的承载能力和稳定性都受到较大的削弱。另外，传统钢支撑十字接头安装精度要求非常高，而且要求施工时先盆式开挖安装节点，再对撑安装钢支撑，有时还要求多个钢支撑同时施加预应力，给施工造成困难。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钢支撑十字接头，以解决现有的钢支撑十字接头在给一个方向的钢支撑施加预应力的过程中，对其他方向钢支撑产生横向剪力，从而影响安装质量的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种钢支撑十字接头，包括第一支撑部、第二支撑部、管路以及两组油缸；

所述第一支撑部和所述第二支撑部十字交叉设置；所述第一支撑部具有一通孔，所述第二支撑部贯穿所述通孔，并与所述通孔之间具有间隙；

所述两组油缸设置于所述第一支撑部中，所述两组油缸相对设置，其中一组油缸位于所述第一支撑部一侧，另一组油缸位于所述第一支撑部另一侧；

两组油缸通过所述管路连通。

可选的，每组油缸均包括若干个油缸，且两组油缸的油缸数量相等，所述管路包括若干个高压油管，每个高压油管均有两个端口，其中，每个高压油管的一个端口与一组油缸中的任一油缸连通，另一个端口与另一组油缸中的一油缸连通，且所连通的两个油缸相对设置。

可选的，每组油缸均包括若干个油缸，且两组油缸的油缸数量相等，所述管路为一具有若干个端口的高压油管，所述高压油管利用所述若干个端口将所有油缸连通，每个端口与一个油缸连通。

可选的，还包括若干个法兰；所述第一支撑部的两端均设置有一个法兰，所述第二支撑部的两端均设置有一个法兰。

可选的，所述第一支撑部为一箱体，所述第二支撑部为一圆管。

可选的，所述通孔为一腰形通孔，所述腰形通孔的长度和宽度均大于所述圆管的外径。

可选的，所述箱体包括一个第一承托箱和两个第二承托箱，所述第一承托箱位于两个第二承托箱之间，且两个第二承托箱均与所述第一承托箱连通；

所述通孔位于所述第一承托箱上，其中一组油缸设置于一第二承托箱中，另一组油缸设置于另一第二承托箱中。

可选的，每个油缸包括活塞、活塞杆和缸体，所述活塞位于所述缸体中，所述活塞杆的一端与所述活塞连接，所述活塞杆的另一端位于所述第二支撑部一侧。

可选的，每个油缸和所述第二支撑部之间还包括第一滑块，所述第一滑块与所述活塞杆连接，并位于所述活塞杆和所述第二支撑部之间。

可选的，所述第一滑块采用聚四氟乙烯材质。

可选的，所述第一支撑部与所述第二支撑部之间还包括第二滑块，所述第二滑块与所述第一支撑部连接。

可选的，所述第二滑块采用聚四氟乙烯材质。

在本申请提供的钢支撑十字接头中，采用第一支撑部和第二支撑部的穿插设置方式，使钢支撑在施加加预应力时第一支撑部和第二支撑部可相对滑动，有效减小了在基坑建设中钢支撑在施加预应力时，对其他方向排布的钢支撑的横向剪力，并可以增加十字钢支撑体系的承载力和安全性，使支撑的形式更加灵活可靠；另一方面，该钢支撑十字接头可以降低十字型钢支撑的安装难度和精度，使基坑开挖和支撑施工更为灵活，加快施工效率，减少基坑暴露时间，所以，该钢支撑十字接头对基坑安全和变形控制有积极的作用；进一步，相对设置的油缸的平衡压力可以减小了钢支撑的长细比，在此装置中油缸的平衡压力作用下，钢支撑受到了中间约束，长细比降低，有利于支撑承载力的充分应用；另外，采用聚四氟乙烯的第一滑块和第二滑块，具有承载力高，摩擦系数小的特点，使第一支撑部的移动对第二支撑部产生的弯矩作用大大减小，第二支撑部沿其轴向滑动时的摩擦力也很小。

附图说明

图1是本申请一实施例中钢支撑十字接头俯视图；

图2是图1的剖视图b-b；

图3是本申请一实施例中钢支撑十字接头俯视图，其中隐藏了第二支撑部以及第二支撑部上的法兰；

图4是本申请一实施例中油缸内部结构以及两个油缸连通的示意图；

图5a、5b、5c是是本申请一实施例中两组油缸管路连接示意图，其中隐藏了第一支撑部；

图中：1-油缸；11-缸体；12-活塞杆；13-液压油；14-活塞；15-高压油管；2-第二支撑部；3-法兰；41-第一承托箱；42-第二承托箱；43-通孔；5-第一滑块；6-第二滑块。

具体实施方式

本申请的目的在于提供一种柔性的钢支撑十字接头，以解决在基坑建设中钢支撑在施加预应力时，减小对其他方向排布的钢支撑的横向剪力。

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的钢支撑十字接头作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

参阅图1～图3，图1其示出的分别是本实施例中钢支撑十字接头的俯视图，图2是图1的剖视图b-b，图3是钢支撑十字接头的主视图，其中主视图中隐藏了第二支撑部2以及第二支撑部2上的法兰3。钢支撑十字接头包括第一支撑部、第二支撑部2、管路15以及两组油缸1；

其中，第一支撑部和第二支撑部2十字交叉设置；具体的，在第一支撑部的中部开设一通孔43，将第二支撑部2贯穿通孔43，并与通孔43之间有一定的间隙；第二支撑部2与通孔43之间有一定的间隙是为了保证第二支撑部2在通孔43中有一定的移动空间，尤其是沿第一支撑部长度方向有一定的移动空间，从而保证第二支撑部2可沿第一支撑部长度方向来回移动。

两组油缸1相对设置于第一支撑部中，并分别位于第二支撑部2两侧；两组油缸1通过管路连通。具体的，每组油缸可以仅包括一个油缸1，那么整个装置包括两个油缸1。参阅图4，油缸1包括活塞14、活塞杆12和缸体11，其中，活塞14位于缸体11中，活塞杆12的一端与活塞14连接，活塞杆12的另一端位于第二支撑部2的一侧。两个油缸1的连通方式如下：利用高压油管15作为管路，利用高压油管15将两个油缸1的油路联通，同时在油缸1中充入一定体积的液压油13，使两个油缸1的活塞14伸出并夹住第二支撑部2，并使压力达到一定值，然后封闭油路。此时，夹在中间的第二支撑部2是受到左右两个油缸1的一对平衡力作用，两个油缸1的液压油13可以通过高压油管15互相流动。

当第一支撑部所连接的钢支撑施加预应力，夹在两个油缸1中间的第二支撑部2受到力的作用需要向一边移动时，两个油缸1对支撑的平衡力被破坏，液压油13就会从受力大的油缸1流到了受力小的油缸1，最终当第一支撑部施加预应力结束时，两个油缸1对第二支撑部2的作用力会重新达到平衡。所以在第一支撑部所连接的钢支撑施加预应力时，液压油13在两个油缸1中流动，一个活塞杆12伸长，一个活塞杆12收缩，从而作用在第二支撑部2上的横向剪力非常小。

当第二支撑部2所连接的钢支撑施加预应力时，由于第二支撑部2是穿插在通孔43中，未与第一支撑部固定连接，所以第二支撑部2可相对第一支撑部滑动，所以第二支撑部2施加预应力对第一支撑部的横向剪力也非常小。

较佳的，钢支撑十字接头通过法兰3与钢支撑连接，具体的，在第一支撑部的两端和第二支撑部2的两端均设置有一个法兰3，法兰3可与第一支撑部焊接在一起，法兰3也可与第二支撑部2焊接在一起。从而，每个钢支撑十字接头上均有四个法兰3。为了加强法兰3的稳定性，可在法兰3上焊接若干筋板，筋板与所连接的第一支撑部的外壁或第二支撑部2的外壁焊接在一起。

较佳的，为了便于设置油缸1，第一支撑部为一箱体，包括一个第一承托箱41和两个第二承托箱42，第一承托箱41位于两个第二承托箱42之间，且两个第二承托箱42均与第一承托箱41连通；具体的，第二承托箱42为一个一个面非封闭的方形钢箱，第一承托箱41为一个方形钢箱，并且第一承托箱41两个相对的面上开设方形孔，第二承托箱42非封闭的一面连接在方形孔上。

进一步，通孔43位于第一承托箱41上，两组油缸1分别设置于两个第二承托箱42中，油缸1与第二承托箱42固定连接。

第一支撑部也可以是单个钢箱，其形状为长方体，并在长方体的钢箱上开设孔，用于安装油缸1。

较佳的，第二支撑部2为一圆管，可选用钢圆管，并可根据强度要求选定一定壁厚的钢圆管。

一般的，所述通孔43为一腰形通孔或圆形通孔，若为腰形通孔，其腰形通孔的长度方向沿第一支撑部的长度方向设置，并且腰形通孔的长度和宽度均大于所述圆管的外径，从而保证圆管在第一支撑部中的通孔43中有一定的间隙。若为圆形通孔，则圆形通孔的内径大于圆管的外径，图3中示出了圆形通孔的示意图。

为了减小活塞杆12与第二支撑部2之间的摩擦力，在每个油缸1和第二支撑部2之间设置第一滑块5，第一滑块5与活塞杆12连接在一起，并位于活塞杆12和第二支撑部2之间，从而使第二支撑部2直接与第一滑块5摩擦。优选的，第一滑块5采用聚四氟乙烯材质。

进一步，在第一支撑部与第二支撑部2之间还包括第二滑块6，第二滑块6与第一支撑部连接。优选的，第二滑块6采用聚四氟乙烯材质。根据上述介绍，当第一支撑部为一箱体时，第二滑块6可设置于箱体内的底部，并位于第二支撑部2下部，从而使第二支撑部2沿轴向滑动时，与两个第一滑块5和一个第二滑块6摩擦。第二滑块6主要是起到支撑的作用，从而提高第二支撑部2的稳定性。

为了进一步提高第二支撑部2的稳定性，每组油缸可包括若干个油缸，且两组油缸的油缸数量相等，管路包括若干个高压油管15，每个油缸1均通过一高压油管15与另一组油缸中的一个油缸1连通，且所连通的两个油缸相对设置。图5a示出了当每组油缸仅包含一个油缸1时，管路连接的示意图。图5b示出了当每组油缸包含两个油缸1时，管路连接的示意图，本领域技术人员很容易理解油缸1的数量仅与设计空间和设计要求有关，并可根据设计空间和设计要求想到更多个油缸1的设置方法。

两组油缸也可以全部连通，具体参阅图5c，同样，每组油缸均包括若干个油缸，且两组油缸的油缸数量相等，管路为一具有若干个端口的高压油管15，每个端口与一个油缸连通，从而利用管路将所有油缸1连通，。

综上，在本申请提供的钢支撑十字接头中，采用第一支撑部和第二支撑部可相对滑动的连接方式，有效减小了在基坑建设中钢支撑在施加预应力时，对其他方向排布的钢支撑的横向剪力，并可以增加十字钢支撑体系的承载力和安全性，使支撑的形式更加灵活可靠；另一方面，该钢支撑十字接头可以降低十字型钢支撑的安装难度和精度，使基坑开挖和支撑施工更为灵活，加快施工效率，减少基坑暴露时间，所以，该钢支撑十字接头对基坑安全和变形控制有积极的作用；进一步，相对设置的油缸的平衡压力可以减小了钢支撑的长细比，在此装置中油缸的平衡压力作用下，钢支撑受到了中间约束，长细比降低，有利于支撑承载力的充分应用；另外，采用聚四氟乙烯的第一滑块和第二滑块，具有承载力高，摩擦系数小的特点，使第一支撑部的移动对第二支撑部产生的弯矩作用大大减小，第二支撑部沿其轴向滑动时的摩擦力也很小。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。