一种基坑非对称开挖防变形装置及其使用方法与流程

xiaoxiao2026-08-12  1


本发明涉及基坑非对称开挖防变形,具体为一种基坑非对称开挖防变形装置及其使用方法。


背景技术:

1、非对称基坑即两侧坡度不同的基坑,如现有两侧坡度不同的水渠基坑、地梁基坑等,在此类非对称基坑开挖时,尤其是地质松散区域,易在开挖时出现两侧土壤因松散向内侧坍塌变形的现象,现有往往通过人工在开挖后利用支护架进行临时支撑,在后续开挖后再逐个取下利用混凝土等分段加固,利用在开挖后进行支护的方式,在使用时存在以下不足:

2、地质较松散时,在开挖过程中会直接出现两侧向内坍塌变形的现象,需要人员进行清理后再进行支护支撑工作,不能在开挖时直接进行两侧的防塌陷变形限制,使用效果不理想。

3、在利用两侧相互限制时,不能根据非对称基坑两侧不同坡度的开挖需求灵活调整两侧限制斜度,适用性和使用灵活性不理想。


技术实现思路

1、本发明提出的一种基坑非对称开挖防变形装置及其使用方法,解决了不能在开挖时直接进行两侧的防塌陷变形限制和不能根据非对称基坑两侧不同坡度的开挖需求灵活调整两侧限制斜度的问题。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种基坑非对称开挖防变形装置,包括设置在待开挖基础上方的开挖防变形装置本体,所述开挖防变形装置本体包括回形顶板,所述回形顶板的顶部固定连接有回形座,回形座的顶部固定连接有震动电机,利用震动电机启动时通过回形座提供给回形顶板硬震力;

3、所述回形座的底部固定连接有双轴电机,回形顶板上安装有两个螺纹驱动组件,两个螺纹驱动组件相近的一端分别与双轴电机的两个输出轴相斥的一端固定连接,螺纹驱动组件的底部固定连接有移动座,螺纹驱动组件用于在双轴电机启动时驱动两个移动座相近或相斥移动;

4、所述移动座的底部铰接有支杆,支杆的底端固定连接有回形板,两个回形板相斥的一侧分别与对应的移动座的底部之间铰接有倾斜设置的电动伸缩杆,回形板的底部安装有竖插挡限防开挖变形限组件,回形板的顶部内壁上固定安装有输出轴与竖插挡限防开挖变形限组件固定连接的驱动电机,利用电动伸缩杆驱动对应的回形板转动倾斜,两个竖插挡限防开挖变形限组件用于在两个移动座相近或相斥移动时进行调整挡限方便性间距,并用于根据挡限防变形坡度在回形板倾斜时进行灵活调整挡限斜度,利用两侧可单独调整,能够适用于两侧需求不同坡度的非对称基坑挡限工作,以及用于在回形顶板硬震和驱动电机启动时向下硬震插入待开挖基础内进行挡限工作,利用两侧挡限能够防止开挖时因地质松散导致边侧坍塌变形的现象;

5、所述回形顶板的底部两侧均固定连接有竖向弹支组件,竖向弹支组件用于对回形顶板竖向柔性支撑。

6、优选地,所述螺纹驱动组件包括横螺杆,两个所述横螺杆相斥的一端分别与回形顶板的两侧内壁转动连接,两个横螺杆相近的一端分别与双轴电机的两个输出轴相斥的一端固定连接,两个横螺杆的螺纹旋向相反,横螺杆上螺纹套设有横移座,回形顶板上滑动套设有两个矩形滑套,矩形滑套的顶部内壁和底部内壁分别与对应的横移座的顶部和底部固定连接,矩形滑套的底部与对应的移动座的顶部固定连接。

7、优选地,所述竖插挡限防开挖变形限组件包括固定连接在对应的回形板底部的矩形板,所述回形板的下方设置有底部为刀刃形结构的挡限板,挡限板的顶部开设有矩形槽,矩形板滑动套设在对应的矩形槽内,两个矩形板相斥的一侧均开设有滑槽,滑槽的底部内壁和对应的回形板的底部内壁之间转动安装有竖螺杆,竖螺杆的顶端与对应的驱动电机的输出轴底端固定连接,两个矩形槽相斥的一侧内壁上均固定连接有滑块,滑块螺纹套设在对应的竖螺杆上,两个挡限板相近的一侧均固定连接有耐磨钢片。

8、优选地,所述竖向弹支组件包括l形支板,所述l形支板的顶部开设有两个竖导槽,且竖导槽内滑动套设有竖导杆,回形顶板的底部两侧分别与对应的两个竖导杆的顶端固定连接,l形支板的顶部与回形顶板的底部之间固定连接有两个弹性阻尼胶套,弹性阻尼胶套活动套设在对应的竖导杆上,竖导杆的底端与对应的竖导槽的底部内壁之间固定连接有弹簧。

9、优选地,所述回形座的底部内壁上固定安装有蓄电池和与蓄电池电性连接的逆变器,震动电机、电动伸缩杆、双轴电机和驱动电机均与逆变器电性连接,回形顶板的顶部两侧均固定安装有与蓄电池电性连接的太阳能板。

10、优选地,两个所述横移座相近的一侧均开设有第一螺纹孔,且第一螺纹孔与对应的横螺杆螺纹连接。

11、优选地,所述滑块的顶部开设有与对应的竖螺杆螺纹连接的第二螺纹孔。

12、优选地,左右相对的两个所述竖导杆相近的一侧均开设有限位槽,左右相对的两个竖导槽相近的一侧内壁上均固定连接有限位块,限位块与对应的限位槽滑动连接,l形支板的底部内壁上开设有两个锚杆安装穿孔。

13、优选地,所述回形板的底部还安装有挡限斜度检测组件,挡限斜度检测组件用于在回形板倾斜时测量斜度,所述挡限斜度检测组件包括固定连接在对应的回形板底部的固定座,所述固定座的底部固定连接有半圆量角盘,固定座的前侧固定连接有支撑轴,支撑轴上转动套设有转动座,转动座的底部固定连接有配重块,配重块的底部固定连接有与对应的半圆量角盘相配合的指针。

14、本发明还提出了一种基坑非对称开挖防变形装置的使用方法,包括以下步骤:

15、s1:将本装置放置在待开挖非对称基坑的待开挖基础上,并利用外部锚杆对l形支板固定,正向启动双轴电机使其驱动两个横螺杆转动,两个横螺杆转动带动两个横移座相近移动,两个横移座带动两个矩形滑套在回形顶板上相近滑动,两个矩形滑套带动两个移动座相近移动,两个移动座依次通过两个支杆、两个回形板和两个矩形板带动两个挡限板相近移动进行调整间距;

16、s2:s1中所述的两个挡限板间距调整后,正向启动电动伸缩杆使其驱动对应的回形板向下转动倾斜,回形板通过对应的矩形板带动挡限板倾斜进行调整挡限斜度,利用两个挡限板倾斜可调的方式,能够根据非对称基坑两侧坡度不同灵活调整两个挡限板的斜度;

17、s3:s2中所述的挡限板的斜度调整合适后,启动震动电机和正向启动两个驱动电机,震动电机通过回形座带动回形顶板硬性震动,回形顶板依次通过两个矩形滑套、两个移动座、两个支杆、两个回形板和两个矩形板带动两个挡限板硬性震动;

18、s4:驱动电机驱动对应的竖螺杆转动,竖螺杆转动带动对应的滑块向下移动,滑块带动对应的挡限板向下移动,下移和硬震的两个挡限板向下插入待开挖基础内进行两侧挡限,利用两侧挡限能够防止开挖时两侧因地质松散向内发生坍塌变形的现象;

19、s5:s3中所述的回形顶板硬性震动时带动四个竖导杆分别在对应的竖导槽内轻微竖向滑动,并对弹性阻尼胶套和弹簧压缩或释放进行柔性支撑工作,利用柔性支撑能够在起到支撑的同时避免对回形顶板的硬震造成影响;

20、s6:s2中所述的回形板向下转动倾斜时还通过对应的固定座带动半圆量角盘一体倾斜,配重块在自重作用下保持竖直并带动对应的指针保持竖直,改变指针指示在半圆量角盘上的位置以进行测量调整斜度,通过观看指示位置竖直方便人员直接精准判断回形板和挡限板的倾斜角度。

21、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

22、1、通过设置的回形顶板、双轴电机、螺纹驱动组件、回形板、移动座和竖插挡限防开挖变形限组件配合,能够根据基坑开挖宽度需求灵活调整两个挡限板的间距,能够形成两侧相互限制效果,利用两侧相互限制保证限制防变形稳定性;

23、2、通过设置的电动伸缩杆、回形板、移动座和竖插挡限防开挖变形限组件配合,能够根据非对称基坑两侧不同坡度的开挖需求灵活调整两侧限制斜度,提高适用性和使用灵活性;

24、3、通过设置的驱动电机、回形顶板、回形座、回形板、竖插挡限防开挖变形限组件、震动电机和竖向弹支组件配合,能够在开挖前驱动两个挡限板震动下移插入至待开挖基础内进行两侧的挡限防坍塌变形工作,供开挖设备的挖斗直接在两个挡限板之间进行开挖工作,方便在开挖时直接进行两侧的防塌陷变形限制,提高使用效果;

25、4、通过设置的回形板和挡限斜度检测组件配合,能够在挡限板倾斜调整时测量挡限板的调整斜度,以此方便人员精准掌控非对称基坑的开挖坡度,提高挡限开挖工作的精准性。

26、本发明根据两侧不同坡度的非对称基坑开挖需求灵活调整两个挡限板的间距和限制斜度,提高适用性和使用灵活性,便于在开挖前驱动两个挡限板震动下移插入至待开挖基础内进行两侧的挡限防坍塌变形工作,能够在开挖时直接进行两侧的防塌陷变形限制,提高使用效果,且便于在挡限板转动调整时直接测量其斜度,方便人员精准掌控非对称基坑的开挖坡度,提高挡限开挖工作的精准性。


技术特征:

1.一种基坑非对称开挖防变形装置,包括设置在待开挖基础上方的开挖防变形装置本体,其特征在于,所述开挖防变形装置本体包括回形顶板(7),所述回形顶板(7)的顶部固定连接有回形座(8),回形座(8)的顶部固定连接有震动电机(9);

2.根据权利要求1所述的一种基坑非对称开挖防变形装置,其特征在于:所述螺纹驱动组件包括横螺杆(13),两个所述横螺杆(13)相斥的一端分别与回形顶板(7)的两侧内壁转动连接,两个横螺杆(13)相近的一端分别与双轴电机(12)的两个输出轴相斥的一端固定连接,两个横螺杆(13)的螺纹旋向相反,横螺杆(13)上螺纹套设有横移座(14),回形顶板(7)上滑动套设有两个矩形滑套(15),矩形滑套(15)的顶部内壁和底部内壁分别与对应的横移座(14)的顶部和底部固定连接,矩形滑套(15)的底部与对应的移动座(16)的顶部固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种基坑非对称开挖防变形装置,其特征在于:所述竖插挡限防开挖变形限组件包括固定连接在对应的回形板(19)底部的矩形板(22),所述回形板(19)的下方设置有底部为刀刃形结构的挡限板(23),挡限板(23)的顶部开设有矩形槽(24),矩形板(22)滑动套设在对应的矩形槽(24)内,两个矩形板(22)相斥的一侧均开设有滑槽(25),滑槽(25)的底部内壁和对应的回形板(19)的底部内壁之间转动安装有竖螺杆(27),竖螺杆(27)的顶端与对应的驱动电机(21)的输出轴底端固定连接,两个矩形槽(24)相斥的一侧内壁上均固定连接有滑块(26),滑块(26)螺纹套设在对应的竖螺杆(27)上,两个挡限板(23)相近的一侧均固定连接有耐磨钢片(28)。

4.根据权利要求3所述的一种基坑非对称开挖防变形装置,其特征在于:所述竖向弹支组件包括l形支板(1),所述l形支板(1)的顶部开设有两个竖导槽(3),且竖导槽(3)内滑动套设有竖导杆(4),回形顶板(7)的底部两侧分别与对应的两个竖导杆(4)的顶端固定连接,l形支板(1)的顶部与回形顶板(7)的底部之间固定连接有两个弹性阻尼胶套(6),弹性阻尼胶套(6)活动套设在对应的竖导杆(4)上,竖导杆(4)的底端与对应的竖导槽(3)的底部内壁之间固定连接有弹簧(5)。

5.根据权利要求4所述的一种基坑非对称开挖防变形装置,其特征在于:所述回形座(8)的底部内壁上固定安装有蓄电池(10)和与蓄电池(10)电性连接的逆变器(11),震动电机(9)、电动伸缩杆(20)、双轴电机(12)和驱动电机(21)均与逆变器(11)电性连接,回形顶板(7)的顶部两侧均固定安装有与蓄电池(10)电性连接的太阳能板(17)。

6.根据权利要求2所述的一种基坑非对称开挖防变形装置,其特征在于:两个所述横移座(14)相近的一侧均开设有第一螺纹孔,且第一螺纹孔与对应的横螺杆(13)螺纹连接。

7.根据权利要求3所述的一种基坑非对称开挖防变形装置,其特征在于:所述滑块(26)的顶部开设有与对应的竖螺杆(27)螺纹连接的第二螺纹孔。

8.根据权利要求4所述的一种基坑非对称开挖防变形装置,其特征在于:左右相对的两个所述竖导杆(4)相近的一侧均开设有限位槽,左右相对的两个竖导槽(3)相近的一侧内壁上均固定连接有限位块,限位块与对应的限位槽滑动连接,l形支板(1)的底部内壁上开设有两个锚杆安装穿孔(2)。

9.根据权利要求1所述的一种基坑非对称开挖防变形装置,其特征在于:所述回形板(19)的底部还安装有挡限斜度检测组件,所述挡限斜度检测组件包括固定连接在对应的回形板(19)底部的固定座(29),所述固定座(29)的底部固定连接有半圆量角盘(30),固定座(29)的前侧固定连接有支撑轴(31),支撑轴(31)上转动套设有转动座(32),转动座(32)的底部固定连接有配重块(33),配重块(33)的底部固定连接有与对应的半圆量角盘(30)相配合的指针(34)。

10.根据权利要求1~9任意一项所述的一种基坑非对称开挖防变形装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种基坑非对称开挖防变形装置及其使用方法,其基坑非对称开挖防变形装置包括设置在待开挖基础上方的开挖防变形装置本体,所述开挖防变形装置本体包括回形顶板,所述回形顶板的顶部固定连接有回形座。本发明通过设置有一系列结构,便于根据两侧不同坡度的非对称基坑开挖需求灵活调整两个挡限板的间距和限制斜度,提高适用性和使用灵活性,便于在开挖前驱动两个挡限板震动下移插入至待开挖基础内进行两侧的挡限防坍塌变形工作,能够在开挖时直接进行两侧的防塌陷变形限制,提高使用效果,且便于在挡限板转动调整时直接测量其斜度,方便人员精准掌控非对称基坑的开挖坡度,提高挡限开挖工作的精准性。

技术研发人员:万思坊,高伟刚,刘双,赵鹏飞,田尚伟,姚国仪,杨巍
受保护的技术使用者:中国十七冶集团有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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