一种基坑非对称开挖防变形支护装置及其使用方法与流程

本发明属于支护装置，具体涉及一种基坑非对称开挖防变形支护装置及其使用方法。

背景技术：

1、目前为了解决城市用地紧张，合理利用地上和地下空间资源，高层、超高层建筑、城市轨道交通工程、地下商场、停车场等地下工程迅速增多，导致大量的深大基坑工程出现，在城市建筑设施密集以及地质环境复杂区域，基坑开挖引起的变形对周围建筑物、地下管线造成影响和破坏，导致重大经济损失甚至人员伤亡，造成社会恶劣影响。因此研究基坑非对称开挖防变形支护装置十分重要；

2、一般采用室内模型试验结合数值模拟的方法揭示近邻既有建筑物或无建筑物基坑非对称开挖变形机制，对比分析排桩内支撑、排桩预应力锚索和双排桩在不同支护参数下对近邻既有建筑物或无建筑物基坑非对称开挖的变形控制效果，而更多的基坑非对称开挖施工中，往往采用的是垂直开挖，这样能弥补后期沉降的问题并能节约施工的时间，但是这样的施工方法却面临安全问题，垂直开挖土体非常容易失稳，导致基坑坍塌，造成安全事故，而且无法对支护装置进行实时监测，是否出现支变形或位移情况，降低装置的使用效果。

技术实现思路

1、本发明提供一种基坑非对称开挖防变形支护装置及其使用方法，可以有效解决上述背景技术中提出的问题。

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支护装置，基坑俯视为非对称结构，包括基坑土方主体和填充在所述基坑土方主体内部的土壤；

3、所述基坑土方主体内部安装有支护组件，所述支护组件包括插入土壤中用于支护的固定桩、与固定桩连接用于挡土的土挡板、插入土壤中的锚杆、锁紧螺栓一、钢丝环和限位螺栓，所述固定桩间隔设置有多个；所述固定桩外侧还设置有夯实桩，所述夯实桩布置于相邻固定桩中轴线上；

4、所述支护组件上安装有监测组件，所述监测组件包括定位矩形块、定位倾斜块一、定位倾斜块二、条形板、连接线、激光测距仪、绳索、壳体罩、接触开关、触碰块和固定块。

5、作为本发明一种基坑非对称开挖防变形支护装置优选的，所述基坑土方主体内部设置有多组呈闭合设计的土挡板，所述土挡板的一侧设置有多组等距排列的固定桩，两组所述固定桩之间设置有锚杆，所述土挡板的表面靠近锚杆的一侧设置有与锚杆螺纹连接的锁紧螺栓一，所述固定桩表面靠近土挡板的一侧绕设有钢丝环，所述钢丝环的一端固定有限位块，且限位块贯穿土挡板，并与设置在所述土挡板一侧的限位螺栓相连接。

6、作为本发明一种基坑非对称开挖防变形支护装置优选的，所述锚杆的一端开设有呈对称排列的安装槽，所述安装槽的内部设置有扩充板，所述扩充板通过转轴和锚杆转动连接，所述扩充板的表面固定有多组等距排列的防牙板。

7、作为本发明一种基坑非对称开挖防变形支护装置优选的，所述锚杆向下倾斜插入至土壤内部，所述扩充板的外表面与锚杆呈同一水平面，多组所述防牙板有序呈倾斜结构排列。

8、作为本发明一种基坑非对称开挖防变形支护装置优选的，所述土挡板的上表面固定有卡板，所述土挡板的下表面开设有与卡板相适配的卡槽。

9、作为本发明一种基坑非对称开挖防变形支护装置优选的，位于最上方所述土挡板表面固定有定位矩形块，所述定位矩形块的两侧分别固定有定位倾斜块二和定位倾斜块一，所述基坑土方主体上表面分别靠近定位矩形块、定位倾斜块一和定位倾斜块二一侧均固定安装有条形板，所述条形板的一端安装有激光测距仪，所述激光测距仪的一端固定有连接线，所述土挡板的表面两端分别固定有壳体罩和固定块，所述壳体罩的内部固定有接触开关，所述接触开关的一侧设置有触碰块，所述触碰块和壳体罩之间固定有呈对称排列的弹簧，所述触碰块的一端固定有绳索。

10、作为本发明一种基坑非对称开挖防变形支护装置优选的，所述接触开关和触碰块紧密贴合，所述绳索的长度与土挡板的长度相适配，且并与土挡板的表面相贴合。

11、作为本发明一种基坑非对称开挖防变形支护装置优选的，所述触碰块和壳体罩之间靠近弹簧的一侧固定有伸缩杆。

12、优选的，所述条形板的上表面通过支撑板固定有导线套，所述连接线位于导线套的内部。

13、本发明还提供一种基坑非对称开挖防变形支护装置的使用方法，包括以下步骤：

14、s1、对基坑土方主体内部的土壤进行压实；

15、s2、按照设计图纸，对固定桩和夯实桩的位置划线定位，将夯实桩依次打入至土壤内部；

16、s3、对土壤进行振捣1～3小时；

17、s4、按划线定位将固定桩打入至土壤的内部；

18、s5、固定桩所形成闭合轮廓内的土壤进行挖出，利用钻机根据两组固定桩之间的指定位置进行找钻孔，随后钻孔，随后将锚杆投放至钻孔内，并进行注浆；

19、s6、将钢丝环拆卸，并一端绕设在固定桩的一圈，并将两端通过限位块进行锁定；

20、s7、通过锁紧螺栓一将土挡板安装在多组锚杆上，同时将限位块穿过土挡板，并通过限位螺栓进行限位锁定；

21、s8、将条形板安装在基坑土方主体上，同时多组条形板上的激光测距仪分别与定位矩形块、定位倾斜块一和定位倾斜块二相对应，然后将壳体罩和固定块安装在土挡板的一侧两端，将绳索的一端与壳体罩内部的触碰块固定连接，绳索的另一端与固定块固定连接；

22、s9、继续挖土壤，开挖深度大于土挡板的高度，安装土挡板；

23、s10、重复步骤s5至s9；

24、s11、直至符合图纸要求深度。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、设置有支护组件，通过固定桩、土挡板、锚杆、锁紧螺栓一、钢丝环、限位螺栓、卡板、卡槽、扩充板、防牙板和安装槽的配合使用，能够有效抵抗来自基坑外围土壤的压力，防止非对称基坑侧壁倾倒或坍塌，同时可以为地下结构施工提供一个安全的环境，避免因非对称基坑坍塌而导致的施工事故，通过钢丝环和限位螺栓，可以增加土挡板的稳定性，固定桩能够承受并传递荷载，防止土挡板移动或倾斜，从而提高整个结构的抗滑性能，而且可以帮助分散压力，固定桩能够承受并分布来自土挡板的压力，降低单点压力，提高结构的整体承载能力，还能够得到更好的支撑和保护，延长其使用寿命；

27、通过扩充板、防牙板和安装槽的配合使用，从而进一步增大阻力效果，增加了锚杆的固定效果，满足实际需求，使用效果更佳；

28、设置有监测组件，通过定位矩形块、定位倾斜块一、定位倾斜块二、条形板、连接线、激光测距仪、绳索、壳体罩、接触开关、触碰块和固定块的配合使用，实时监测基坑壁的不稳定或者土挡板的变形问题，从而可以及时发现潜在的安全隐患，避免因此导致的安全事故，可以调整和优化施工方案，例如改变土防板的支护方式或者加固措施，以提高施工效率和效果，同时可以精确掌握土防板的状态，减少不必要的加固和维护工作，从而降低施工成本，进一步提高装置的使用效果。

技术特征：

1.一种基坑非对称开挖防变形支护装置，基坑俯视为非对称结构，包括基坑土方主体(1)和填充在所述基坑土方主体(1)内部的土壤(2)；

2.根据权利要求1所述的一种基坑非对称开挖防变形支护装置，其特征在于：所述基坑土方主体(1)内部设置有多组呈闭合的土挡板(302)，所述固定桩(301)设置在土挡板(302)的外侧，所述锚杆(303)设置于相邻固定桩(301)之间，所述土挡板(302)的表面靠近锚杆(303)的一侧设置有与锚杆(303)螺纹连接的锁紧螺栓一(304)，所述固定桩(301)表面靠近土挡板(302)的一侧绕设有钢丝环(305)，所述钢丝环(305)的一端固定有限位块，且限位块贯穿土挡板(302)，并与设置在所述土挡板(302)一侧的限位螺栓(306)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种基坑非对称开挖防变形支护装置，其特征在于：所述锚杆(303)的一端开设有呈对称排列的安装槽(311)，所述安装槽(311)的内部设置有扩充板(309)，所述扩充板(309)通过转轴和锚杆(303)转动连接，所述扩充板(309)的表面固定有多组等距排列的防牙板(310)。

4.根据权利要求3所述的一种基坑非对称开挖防变形支护装置，其特征在于：所述锚杆(303)向下倾斜插入至土壤(2)内部，所述扩充板(309)的外表面与锚杆(303)呈同一水平面，多组所述防牙板(310)有序呈倾斜结构排列。

5.根据权利要求4所述的一种基坑非对称开挖防变形支护装置，其特征在于：所述土挡板(302)的上表面固定有卡板(307)，所述土挡板(302)的下表面开设有与卡板(307)相适配的卡槽(308)。

6.根据权利要求1所述的一种基坑非对称开挖防变形支护装置，其特征在于：位于最上方的土挡板(302)表面固定有定位矩形块(401)，所述定位矩形块(401)的两侧分别固定有定位倾斜块二(403)和定位倾斜块一(402)，所述基坑土方主体(1)上表面分别靠近定位矩形块(401)、定位倾斜块一(402)和定位倾斜块二(403)一侧均固定安装有条形板(404)，所述条形板(404)的一端安装有激光测距仪(407)，所述激光测距仪(407)的一端固定有连接线(406)，所述土挡板(302)的表面两端分别固定有壳体罩(409)和固定块(413)，所述壳体罩(409)的内部固定有接触开关(410)，所述接触开关(410)的一侧设置有触碰块(411)，所述触碰块(411)和壳体罩(409)之间固定有呈对称排列的弹簧(414)，所述触碰块(411)的一端固定有绳索(408)。

7.根据权利要求6所述的一种基坑非对称开挖防变形支护装置，其特征在于：所述接触开关(410)和触碰块(411)紧密贴合，所述绳索(408)的长度与土挡板(302)的长度相适配，且并与土挡板(302)的表面相贴合。

8.根据权利要求7所述的一种基坑非对称开挖防变形支护装置，其特征在于：所述触碰块(411)和壳体罩(409)之间靠近弹簧(414)的一侧固定有伸缩杆(412)。

9.根据权利要求8所述的一种基坑非对称开挖防变形支护装置，其特征在于：所述条形板(404)的上表面通过支撑板固定有导线套(405)，所述连接线(406)位于导线套(405)的内部。

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

技术总结本发明属于支护装置技术领域，尤其为一种基坑非对称开挖防变形支护装置及其使用方法，包括基坑土方主体和填充在所述基坑土方主体内的土壤，所述基坑土方主体内部安装有支护组件，设置有支护组件，能够有效抵抗来自基坑外围土壤的压力，防止基坑侧壁倾倒或坍塌，同时可以为地下结构施工提供一个安全的环境，避免因基坑坍塌而导致的施工事故，通过钢丝环和限位螺栓，可以增加土挡板的稳定性，固定桩能够承受并传递荷载，防止土挡板移动或倾斜，从而提高整个结构的抗滑性能。技术研发人员：万思坊,杨洋,何伟,田尚伟,董晓东,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：2024/9/26