一种基坑支护中土压力盒安装装置的制作方法

1.本实用新型涉及基坑施工辅助设备技术领域，尤其涉及一种基坑支护中土压力盒安装装置。


背景技术：

2.地下连续墙、桩基等地下隐蔽工程，在侧向土压力作用下，一旦出现较大变形或裂缝，不仅影响结构物的正常使用性能，同时也给工程结构带来较大的安全隐患。为了更真实的反应或评价侧向土压力对工程结构的影响，现有技术一般采用土压力盒直接测量，并通过相应的电缆线和测试仪器读取土压力数据。目前侧向土压力盒的埋设主要有以下几种方法：
3.1、挂布法
4.挂布法的基本原理是将土压力传感器按照检测方案设定的布设位置，首先安装在预先制备的维尼龙或帆布挂帘上，然后将维尼龙或帆布平铺在钢筋定表面并与钢筋笼绑扎固定，并随同钢筋笼一起吊入孔、沟槽中，定位后借助现浇混凝土的侧向推力，将铺挂在钢筋笼表面的挂布连同土压力传感器一起压向孔、沟槽的壁面。
5.该方法的缺点是在混凝土浇筑过程中混凝土中水泥浆很容易渗入土压力盒和孔壁之间，使土压力盒被水泥浆包裏而报废，同时所需的材料和工作量大，并且大面积铺设很可能改变量测档段或产生结构与土体的摩擦效应，从而影响结构受力。
6.2、顶入法
7.顶入法有气顶和液压顶两种方法，基本原理是将土压力盒安装在小型千斤顶端头，将千斤顶水平固定在钢筋笼对应于土压力量测的位置，在混凝土浇灌前通过施加液压或气压，使土压力盒固定在槽壁上待混凝土浇灌结束后再卸压，用混凝土的压力使土压力盒永久固定在墙体或桩基外壁处。虽然顶入法操作简便，但需要将千斤顶埋入桩墙中，并且还需配合加入气、液压驱动管道，因此，投入成本较高。
8.3、钻孔法
9.对于因施工条件或结构形式限制，只能在成桩或成墙之后埋设压力盒的情况，通常采用在墙后或桩后钻孔、沉放和回填的方式埋设，使用钻孔法埋设测试原件的工程适应性强，但是，在回填砂石之后，砂石的固结需要一定的时间，因而传感器测量的前期数据偏小。另外，考虑钻孔位置与桩墙之间不可能直接密贴，需要保持一段距离，因而测得的数据与粧墙作用荷载相比具有一定近似性，并且由于钻孔会造成周围土体出现土拱效应，从而易引起周围土体内部应力重新分布，造成测试结果不准确。
10.综上所述，由于现场工作环境以及现有土压力盒安装方法的限制，所埋设的土压力盒存在存活率低、测试数据失真、施工成本大等问题，亟待改进。


技术实现要素：

11.本实用新型的目的是提供一种基坑支护中土压力盒安装装置，利用传动杆组带动
滑移件及安装件沿支撑件滑移，完成土压力盒的便捷安装，降低施工成本，提高土压力盒存活率和测试数据精确性。
12.本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
13.一种基坑支护中土压力盒安装装置，包括支撑件、沿支撑件长度方向滑移设置于支撑件上的滑移件以及固定设置于滑移件一端的安装件；所述支撑件上设有传动杆组，所述传动杆组包括一端与支撑件远离安装件一端铰接的第一传动杆，所述第一传动杆远离支撑件的一端铰接有第二传动杆，所述第二传动杆远离其与第一传动杆铰接点的一端与滑移件铰接，所述滑移件、第一传动杆及第二传动杆共同围成一三角形区域。
14.通过采用上述技术方案，当施工人员控制第一传动杆或第二传动杆摆动时，第二传动杆在第一传动杆的支撑下，会绕其与第一传动杆的铰接点摆动，同时推动或拉动滑移件在支撑件上移动，实现安装件的推进或回缩；当安装件向前推进时，由于土压力盒安装在安装件上，滑移件配合安装件会将土压力盒推入土体，从而完成土压力盒的安装。通过这种方式，施工成本较低，操作便捷，可灵活调节土压力盒推入的压力，不仅有助于提高土压力盒的存活率，还能间接提高测试数据的精确性。
15.本实用新型进一步设置为：所述第一传动杆与第二传动杆的夹角α≥90
°
。
16.通过采用上述技术方案，根据受力分析可知，在施工人员对第一传动杆或第二传动杆施加压力时，控制α≥90
°
，第二传动杆在支撑件长度方向所承受的分解力相对较大，有助于提高安装成功率，防止卡滞。
17.本实用新型进一步设置为：所述第二传动杆与滑移件的夹角β满足如下条件：0
°
《β≤45
°
。
18.通过采用上述技术方案，根据受力分析，控制β≤45
°
，有助于进一步提高第二传动杆对滑移件的推动效果，可进一步提高安装成功率，防止卡滞。
19.本实用新型进一步设置为：所述第一传动杆或第二传动杆上固接有牵引绳，且所述支撑件上设有配合牵引绳使用的单向锁。
20.通过采用上述技术方案，通过在第一传动杆或第二传动杆上设置牵引绳，施工人员能够在远离安装位置一定距离的地方进行操作，不仅能够进一步提高操作的便捷性，而且能够减小土压力盒安装对后续施工作业的影响，方便加快施工进度。
21.本实用新型进一步设置为：所述牵引绳与第一传动杆或第二传动杆的连接点为a点，所述第一传动杆与第二传动杆的铰接点为b点，a、b两点的距离为l
x
，则l
x
满足如下条件：0《l
x
≤1/2l；其中，l为牵引绳所连杆体的长度。
22.通过采用上述技术方案，a点距离第一传动杆与第二传动杆的铰接点相对较近，根据力矩分析可知，此时施工人员对牵引绳施加相对较小的力就可以带动滑移件在支撑件上移动，从而进一步提高操作的便捷性。
23.本实用新型进一步设置为：所述支撑件为支撑角钢，所述滑移件为滑动钢管；所述支撑角钢上固定有若干个沿其长度方向呈间隔设置的导向套管，所述滑动钢管穿设于导向套管中并与之形成滑移配合。
24.通过采用上述技术方案，角钢和钢管可便捷取材，如此不仅能够降低施工成本，而且可实现随用随取，大小尺寸等灵活可控，有助于提高施工作业的灵活性。
25.本实用新型进一步设置为：所述安装件为安装爪，所述安装爪包括三根固定设置
于滑动钢管端部并呈圆周均匀分布的固定杆；所述安装爪与土压力盒通过点焊的方式固定连接。
26.通过采用上述技术方案，将土压力盒通过点焊的方式固定在安装爪上，不仅稳定性高，而且作业方便。
27.综上所述，本实用新型的有益技术效果为：
28.(1)通过第一传动杆及第二传动杆，带动滑移件及安装件沿支撑件移动，完成土压力盒的安装，降低施工成本，提高土压力盒存活率和测试数据的精确性；
29.(2)通过控制第一传动杆与第二传动杆的夹角、第二传动杆与滑移件的夹角β以及牵引绳与传动杆组的连接位置，极大提高作业人员操作的便捷性，有助于加快施工进度；
30.(3)利用角钢和钢管分别制作支撑件和滑移件，降低施工成本，实现随用随取，大大提高施工作业的灵活性。
附图说明
31.图1是本实用新型一个实施例的整体结构示意图。
32.附图标记：1、支撑角钢；2、导向套管；3、滑动钢管；4、安装爪；5、传动杆组；51、第一传动杆；52、第二传动杆；6、牵引绳；7、单向锁；8、土压力盒。
具体实施方式
33.下面将结合实施例对本实用新型进行清楚、完整地描述。
34.参见附图1，一种基坑支护中土压力盒安装装置，包括支撑件、沿支撑件长度方向滑移设置于支撑件上的滑移件以及固定设置于滑移件一端的安装件。作业时，土压力盒8固定安装在安装件上，并可随安装件及滑移件同步运动。
35.其中，支撑件可以为支撑角钢1，支撑角钢1上固定有若干个沿其长度方向呈间隔设置的导向套管2。对应的，滑移件可以为滑动钢管3，滑动钢管3穿设于各个导向套管2中，并与之形成滑移配合，从而使得滑动钢管3可以沿支撑角钢1长度方向往复滑移。应注意的是，滑移件也可以采用直杆或类似的结构形式，本实用新型对此不作具体限定。
36.安装件可以为安装爪4，安装爪4包括三根固定设置于滑动钢管3端部并呈圆周均匀分布的固定杆，该固定杆可以采用扁钢。施工时，土压力盒8可通过点焊的方式固定在安装爪4上。当然，安装件也可以采用安装板等板状物，只要能实现土压力盒8的固定安装即可，在此不作具体限定。
37.参见附图1，支撑角钢1上设有用于控制滑动钢管3移动的传动杆组5，传动杆组5包括一端与支撑角钢1远离安装爪4一端铰接的第一传动杆51，第一传动杆51远离其与支撑角钢1铰接点的一端铰接有第二传动杆52，第二传动杆52远离其与第一传动杆51铰接点的一端与滑动钢管3铰接。如此，支撑角钢1、第一传动杆51及第二传动杆52三者之间共同围成有一三角形区域。
38.应注意的是，当采用上述传动杆组5控制滑动钢管3移动时，上述支撑件也可以采用钢管的结构形式，不同于采用支撑角钢1，在使用钢管作为支撑件时，为实现传动，可以在作为支撑件的钢管的表面开直槽，使得第二传动杆52与滑动钢管3的铰接点可在所开的直槽中滑移即可。当然，支撑件也可以采用其他类似的结构形式，只要能够同时满足滑动钢管
3的移动以及传动杆组5的传动两点要求即可，本实用新型对此不作具体限定。
39.如图1所示，针对支撑角钢1、第一传动杆51以及第二传动杆52所围成的三角区域，为方便操作，第一传动杆51与第二传动杆52的夹角α应大于或等于90
°
。同时，第二传动杆52与滑动钢管3的夹角β应满足如下条件：0
°
《β≤45
°
。α与β具体采用的角度数值可以根据现场实际的安装情况来确定，在保证具有足够安装空间的前提下，尽可能提高受力的合理性，方便操作。
40.同时，为进一步提高作业人员操作的便捷性，传动杆组5上还连接有牵引绳6，牵引绳6可以采用钢丝绳或其他类似材质，对此不作具体限定。并且，可以在支撑角钢1上设置单向锁7，使得牵引绳6从单向锁7穿过；使用时，牵引绳6只能单向拉动。
41.实际安装时，牵引绳6可以与第一传动杆51固接，也可以与第二传动杆52固接，两者之间并无本质区别，对此不作具体限定。以牵引绳6与第一传动杆51相连为例，假定牵引绳6与第一传动杆51的连接点为a点，第一传动杆51与第二传动杆52的铰接点为b点，若a、b两点的距离为l
x
，则l
x
满足如下条件：0《l
x
≤1/2l；其中，l为牵引绳6所连第一传动杆51的长度。如此，安装完成时，牵引绳6与第一传动杆51的连接点更为靠近第一传动杆51与第二传动杆52的铰接点，能够提高第一传动杆51受力的合理性，进而提高作业人员操作的便捷性。
42.本实施例的工作原理是：
43.假定牵引绳6与第一传动杆51相连；实际施工时，将土压力盒8安装在安装爪4上，然后将此装置焊接至桩体或墙体的钢筋笼中。待钢筋笼入槽至预定标高后，作业人员可以拉拽牵引绳6，牵引绳6带动第一传动杆51摆动，第一传动杆51进而会带动第二传动杆52绕其与第一传动杆51的铰接点摆动，同时推动滑动钢管3在支撑角钢1上移动，实现土压力盒8的推进。随着持续施压，土压力盒8会逐渐被顶入槽体的土体中，进而完成土压力盒8的安装。在此过程中，单向锁7可以控制牵引绳6防止回弹，牵引绳6可以对传动杆51持续施加压力，通过滑动钢管3施加压力到土压力盒8上，使得土压力盒8贴紧墙壁，防止后期注浆扰动影响土压力盒8安装位置。通过这种方式，施工成本较低，操作便捷，可灵活调节土压力盒8推入的压力，不仅有助于提高土压力盒8的存活率，还能间接提高测试数据的精确性。
44.以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。