CN118958316B - 一种保护既有地铁的预应力支护结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保护既有地铁的预应力支护结构及施工方法，涉及支护结构技术领域。本发明包括支护桩，所述支护桩的顶部设置有支护架，所述支护桩的侧面连接有固定框，所述固定框的顶部滑动连接有按压板，所述固定框的侧面上方滑动连接有U形杆，所述U形杆的两端连接有同一个卡板，所述卡板与固定框之间设置有弹性件，所述按压板的侧面开设有用于卡接卡板的卡槽，按压板的底部铰接有铰接杆。本发明通过支护桩、按压板、铰接杆、U形块的设置，使得U形块插入土壤内部，从而可以对放置到基坑内部的支护桩进行加强固定，从而避免了支护桩在负荷或施工过程中移动或倾斜的问题。

Description

一种保护既有地铁的预应力支护结构及施工方法

技术领域

本发明涉及支护结构技术领域，具体为一种保护既有地铁的预应力支护结构及施工方法。

背景技术

支护结构是用于支撑和保护建筑物、地下设施或基坑周围土壤的结构系统。它包括支撑桩、预应力结构等，通过承载和分散荷载，防止土壤沉降和变形，确保施工和运营过程中的安全性，支护结构的设计和实施需考虑土壤类型、荷载情况及施工环境，以提供必要的稳定性和支持，保护周围环境和结构物的完整性。

专利公告号为CN205822199U的中国专利公开了一种保护既有地铁的预应力支护体系，包括底座和支护架，所述下层型钢上部设置有中层型钢，所述中层型钢上部设置有上层型钢，所述横向连接型钢上部设置有钢索限位钢片，所述钢索从钢索限位钢片穿过，所述钢索限位钢片用于限制钢索前后移动，所述钢索的两端分别通过锚头固定在冠梁上，该实用新型能够使装置充分发挥材料性能，能够施加预应力，重复利用支护架，可以随时根据不同的基坑情况进行调节，能够大大降低施工和材料成本。

但是目前该支护结构存在以下问题：该支护结构中支护桩放置到基坑内部的时候，由于基坑开挖或土壤的不均匀沉降，支护桩可能出现位移或倾斜，影响其稳定性和支撑效果，因此，我们提出了一种保护既有地铁的预应力支护结构及施工方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种保护既有地铁的预应力支护结构及施工方法，解决了上述背景技术中提出的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种保护既有地铁的预应力支护结构，包括支护桩，所述支护桩的顶部设置有支护架，所述支护桩的侧面连接有固定框，所述固定框的顶部滑动连接有按压板，所述固定框的侧面上方滑动连接有U形杆，所述U形杆的两端连接有同一个卡板，所述卡板与固定框之间设置有弹性件，所述按压板的侧面开设有用于卡接卡板的卡槽，所述按压板的底部铰接有铰接杆，所述铰接杆远离按压板的一端铰接有U形块，所述U形块的底部滑动连接在固定框的内壁底部上，所述固定框的内壁上方设置有防隆起组件，所述按压板的底部设置有湿润组件。

采用上述技术方案的有益效果为：将支护桩放置到基坑内部，然后将按压板往下按压，按压板向下移动会通过铰接杆推动着U形块往基坑两边的土壤内部进行移动，从而使U形块插入土壤内部，当按压板向下移动到一定距离的时候，卡板会通过弹性件的弹力卡到卡槽内壁，从而避免U形块受到土壤的挤压力。

进一步地，所述按压板的底部连接有连接块，所述连接块的底部连接有推板，所述推板的底部连接有弹性弧板，所述弹性弧板的底部连接在支护桩的侧面上，所述固定框的底部开设有用于推板滑动的槽口，所述弹性弧板的弧面开设有若干个槽口；

采用上述技术方案的有益效果为：按压板向下移动会带动着连接块进行移动，连接块的移动会带动着推板进行移动，推板的移动会对弹性弧板进行挤压，从而使弹性弧板的弧面对土壤进行挤压。

进一步地，所述防隆起组件包括轨道板，所述轨道板的两侧连接在固定框的内壁上方，所述轨道板的内壁连接有多个固定杆，多个所述固定杆的外壁滑动安装有同一个滑块，所述滑块的底部连接有斜形板，所述斜形板的底部连接在U形块的顶部上，所述滑块的侧面连接有固定板，所述滑块的顶部与轨道板的内壁相接触，

采用上述技术方案的有益效果为：U形块会带动着斜形板进行移动，斜形板的移动会带动着滑块进行移动，滑块的移动会带动着固定板进行移动，固定板的移动会插入到靠近地面的土壤内部。

进一步地，所述U形块的内壁滑动连接有推块，所述推块远离U形块内壁的一侧连接有多个切割刀，所述固定框的内壁一侧连接有限位板，所述限位板远离固定框内壁的一侧连接有多个弧块，推块靠近限位板的一侧连接有L形块，所述L形块靠近限位板的一侧连接有弧形块，所述推块远离L形块的一侧连接有弹性伸缩板，所述弹性伸缩板远离推块的一侧连接有移动块，所述固定框靠近移动块的内壁一侧连接有轨道块，所述移动块滑动连接在轨道块的内壁上，多个所述弧块位于弧形块的位移轨迹上。

采用上述方案的有益效果为：U形块的移动会带动着推块进行移动，推块的移动会带动着切割刀进行移动，推块的移动会带动着L形块进行移动，当L形块上的弧形块移动到抵触限位板的弧块位置时，限位板的弧块弧面推动L形块上的弧形块弧面带动L形块往远离限位板的方向进行移动，L形块的移动会带动整个推块进行移动，推块的移动会对弹性伸缩板进行挤压，当L形块上的弧形块弧面不再抵触限位板的弧块时，弹性伸缩板会在自身的弹力作用下带动着推块复位，如此往复，从而使推块实现往复运动，推块的往复运动会带动着切割刀进行往复运动。

进一步地，所述湿润组件包括T形杆，所述T形杆的顶部连接在按压板的底部上，所述固定框的内壁底部连接有U形软壳，所述U形软壳的内壁连接有储水棉，所述固定框的底部与固定框的内壁底部相接触，所述固定框的底部开设有导流储水棉中水的导流槽，所述推板的底部开设有多个导流孔，多个所述导流孔位于弹性弧板的上方，所述U形软壳位于T形杆的位移轨迹上，所述储水棉的侧面连接有单向进液管。

采用上述技术方案的有益效果为：当按压板向下移动的时候，按压板的移动会带动着T形杆进行移动，T形杆的移动会挤压到U形软壳，U形软壳受到挤压会同时使储水棉一起受到挤压，从而使储水棉内部的水通过导流槽从导流孔流到弹性弧板表面。

一种保护既有地铁的预应力支护结构的保护既有地铁的预应力施工方法，包括以下步骤：

S1、首先，将支护桩放置到基坑内部，然后将按压板往下按压；

S2、S1中的按压板向下移动会通过铰接杆推动着U形块往基坑两边的土壤内部进行移动，并将U形块插入土壤内部；

S3、当按压板向下移动到一定距离的时候，卡板会通过弹性件的弹力卡到卡槽内壁；

S4、按压板向下移动会带动着连接块进行移动，连接块的移动会带动着推板进行移动，推板的移动会对弹性弧板进行挤压。

本发明提供了一种保护既有地铁的预应力支护结构及施工方法。具备以下有益效果：

（1）本发明通过支护桩、按压板、铰接杆、U形块的设置，使得U形块插入土壤内部，从而可以对放置到基坑内部的支护桩进行加强固定，从而避免了支护桩在负荷或施工过程中移动或倾斜的问题；同时通过按压板、U形块的配合，使按压板向下移动到一定距离的时候，卡板会通过弹性件的弹力卡到卡槽内壁，从而避免U形块受到土壤的挤压力，使U形块不在固定到土壤内部的问题；同时通过按压板、连接块、推板、弹性弧板的配合，使连接块的移动会带动着推板进行移动，推板的移动会对弹性弧板进行挤压，从而使弹性弧板的弧面对土壤进行挤压，从而减少土壤塌陷或滑动的风险，同时弹性弧板表面的若干个槽口可以增加与土壤的接触面积。

（2）本发明通过防隆起组件的设置，使得滑块、斜形板、U形块的配合，使滑块的移动会带动着固定板进行移动，固定板的移动会插入到靠近地面的土壤内部，从而避免了土壤受到挤压以后发生隆起，从而使隆起的土壤对支护桩施加额外的侧向压力，导致桩体弯曲或倾斜，影响支撑效果的问题；同时通过固定板、推块、切割刀、限位板、L形块、轨道块、移动块、弹性伸缩板的配合，使弹性伸缩板会在自身的弹力作用下带动着推块复位，如此往复，从而使推块实现往复运动，推块的往复运动会带动着切割刀进行往复运动，从而使切割刀将坚硬的土壤切碎，从而使U形块可以顺利的插入到土壤中。

（3）本发明通过湿润组件的设置，使得T形杆、U形软壳、储水棉、导流槽、导流孔、弹性弧板的配合，使T形杆的移动会挤压到U形软壳，U形软壳受到挤压会同时使储水棉一起受到挤压，从而使储水棉内部的水通过导流槽从导流孔流到弹性弧板表面，可以将松散的土壤进行塑形，从而进一步减少土壤塌陷或滑动的风险。

附图说明

图1为本发明整体的示意图；

图2为本发明弹性弧板处结构示意图；

图3为本发明卡板处结构示意图；

图4为本发明连接块处结构示意图；

图5为本发明湿润组件处结构示意图；

图6为本发明防隆起组件处结构示意图；

图7为本发明限位板处结构示意图；

图8为本发明轨道块处结构示意图。

图中：1、支护桩；2、支护架；3、固定框；4、按压板；5、U形杆；6、卡板；7、铰接杆；8、防隆起组件；81、轨道板；82、固定杆；83、滑块；84、斜形板；85、固定板；86、推块；87、切割刀；88、限位板；89、L形块；810、轨道块；811、移动块；812、弹性伸缩板；9、湿润组件；91、T形杆；92、U形软壳；93、储水棉；94、导流槽；95、导流孔；10、U形块；11、连接块；12、推板；13、弹性弧板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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。

请参阅图1-图8，本发明的一个实施例为：一种保护既有地铁的预应力支护结构及施工方法，包括支护桩1，支护桩1的顶部设置有支护架2，支护桩1的侧面连接有固定框3，固定框3的顶部滑动连接有按压板4，固定框3的侧面上方滑动连接有U形杆5，U形杆5的两端连接有同一个卡板6，卡板6与固定框3之间设置有弹性件，弹性件采用弹簧。按压板4的侧面开设有用于卡接卡板6的卡槽，按压板4的底部铰接有铰接杆7，铰接杆7远离按压板4的一端铰接有U形块10，U形块10的底部滑动连接在固定框3的内壁底部上，固定框3的内壁上方设置有防隆起组件8，按压板4的底部设置有湿润组件9，通过上述结构的设置，使U形块10插入土壤内部，从而可以对放置到基坑内部的支护桩1进行加强固定，从而避免了支护桩1在负荷或施工过程中移动或倾斜的问题，卡板6会通过弹性件的弹力卡到卡槽内壁，从而避免U形块10受到土壤的挤压力，使U形块10不在固定到土壤内部的问题。

按压板4的底部连接有连接块11，连接块11的底部连接有推板12，推板12的底部连接有弹性弧板13，弹性弧板13的底部连接在支护桩1的侧面上，固定框3的底部开设有用于推板12滑动的槽口，弹性弧板13的弧面开设有若干个槽口，通过上述结构的设置，推板12的移动会对弹性弧板13进行挤压，从而使弹性弧板13的弧面对土壤进行挤压，从而减少土壤塌陷或滑动的风险，同时弹性弧板13表面的若干个槽口可以增加与土壤的接触面积。

防隆起组件8包括轨道板81，轨道板81的两侧连接在固定框3的内壁上方，轨道板81的内壁连接有多个固定杆82，多个固定杆82的外壁滑动安装有同一个滑块83，滑块83的底部连接有斜形板84，斜形板84的底部连接在U形块10的顶部上，滑块83的侧面连接有固定板85，滑块83的顶部与轨道板81的内壁相接触，通过上述结构的设置，固定板85的移动会插入到靠近地面的土壤内部，从而避免了土壤受到挤压以后发生隆起，从而使隆起的土壤对支护桩1施加额外的侧向压力，导致桩体弯曲或倾斜，影响支撑效果的问题。

U形块10的内壁滑动连接有推块86，推块86远离U形块10内壁的一侧连接有多个切割刀87，固定框3的内壁一侧连接有限位板88，限位板88远离固定框3内壁的一侧连接有多个弧块，推块86靠近限位板88的一侧连接有L形块89，L形块89靠近限位板88的一侧连接有弧形块，推块86远离L形块89的一侧连接有弹性伸缩板812，弹性伸缩板812远离推块86的一侧连接有移动块811，固定框3靠近移动块811的内壁一侧连接有轨道块810，移动块811滑动连接在轨道块810的内壁上，多个弧块位于弧形块的位移轨迹上。通过上述结构的设置，弹性伸缩板812会在自身的弹力作用下带动着推块86复位，如此往复，从而使推块86实现往复运动，推块86的往复运动会带动着切割刀87进行往复运动，从而使切割刀87将坚硬的土壤切碎，从而使U形块10可以顺利的插入到土壤中。

使用时，将支护桩1放置到基坑内部，然后将按压板4往下按压，按压板4向下移动会通过铰接杆7推动着U形块10往基坑两边的土壤内部进行移动，从而使U形块10插入土壤内部，从而可以对放置到基坑内部的支护桩1进行加强固定，从而避免了支护桩1在负荷或施工过程中移动或倾斜的问题；当按压板4向下移动到一定距离的时候，卡板6会通过弹性件的弹力卡到卡槽内壁，从而避免U形块10受到土壤的挤压力，使U形块10不在固定到土壤内部的问题；按压板4向下移动会带动着连接块11进行移动，连接块11的移动会带动着推板12进行移动，推板12的移动会对弹性弧板13进行挤压，从而使弹性弧板13的弧面对土壤进行挤压，从而减少土壤塌陷或滑动的风险，同时弹性弧板13表面的若干个槽口可以增加与土壤的接触面积。

U形块10会带动着斜形板84进行移动，斜形板84的移动会带动着滑块83进行移动，滑块83的移动会带动着固定板85进行移动，固定板85的移动会插入到靠近地面的土壤内部，从而避免了土壤受到挤压以后发生隆起，从而使隆起的土壤对支护桩1施加额外的侧向压力，导致桩体弯曲或倾斜，影响支撑效果的问题；U形块10的移动会带动着推块86进行移动，推块86的移动会带动着切割刀87进行移动，推块86的移动会带动着L形块89进行移动，当L形块89上的弧形块移动到抵触限位板88的弧块位置时，限位板88的弧块弧面推动L形块89上的弧形块弧面带动L形块89往远离限位板88的方向进行移动，L形块89的移动会带动整个推块86进行移动，推块86的移动会对弹性伸缩板812进行挤压，当L形块89上的弧形块弧面不再抵触限位板88的弧块时，弹性伸缩板812会在自身的弹力作用下带动着推块86复位，如此往复，从而使推块86实现往复运动，推块86的往复运动会带动着切割刀87进行往复运动，从而使切割刀87将坚硬的土壤切碎，从而使U形块10可以顺利的插入到土壤中。

请参阅图1-图8，在上述实施例的基础上，本发明的另一实施例中，湿润组件9包括T形杆91，T形杆91的顶部连接在按压板4的底部上，固定框3的内壁底部连接有U形软壳92，U形软壳92的内壁连接有储水棉93，固定框3的底部与固定框3的内壁底部相接触，固定框3的底部开设有导流储水棉93中水的导流槽94，推板12的底部开设有多个导流孔95，多个导流孔95位于弹性弧板13的上方，U形软壳92位于T形杆91的位移轨迹上，储水棉93的侧面连接有单向进液管，通过上述结构的设置，U形软壳92受到挤压会同时使储水棉93一起受到挤压，从而使储水棉93内部的水通过导流槽94从导流孔95流到弹性弧板13表面，可以将松散的土壤进行塑形，从而进一步减少土壤塌陷或滑动的风险。

使用时，当按压板4向下移动的时候，按压板4的移动会带动着T形杆91进行移动，T形杆91的移动会挤压到U形软壳92，U形软壳92受到挤压会同时使储水棉93一起受到挤压，从而使储水棉93内部的水通过导流槽94从导流孔95流到弹性弧板13表面，可以将松散的土壤进行塑形，从而进一步减少土壤塌陷或滑动的风险。

此外，本发明还提供了一种保护既有地铁的预应力支护结构的施工方法，包括以下步骤：

S1、首先将支护桩1放置到基坑内部，然后将按压板4往下按压；

S2、S1中的按压板4向下移动会通过铰接杆7推动着U形块10往基坑两边的土壤内部进行移动，并将U形块10插入土壤内部；

S3、当按压板4向下移动到一定距离的时候，卡板6会通过弹性件的弹力卡到卡槽内壁；

S4、按压板4向下移动会带动着连接块11进行移动，连接块11的移动会带动着推板12进行移动，推板12的移动会对弹性弧板13进行挤压。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种保护既有地铁的预应力支护结构，包括支护桩（1），所述支护桩（1）的顶部设置有支护架（2），其特征在于：所述支护桩（1）的侧面连接有固定框（3），所述固定框（3）的顶部滑动连接有按压板（4），所述固定框（3）的侧面上方滑动连接有U形杆（5），所述U形杆（5）的两端连接有同一个卡板（6），所述卡板（6）与固定框（3）之间设置有弹性件；

所述按压板（4）的侧面开设有用于卡接卡板（6）的卡槽，所述按压板（4）的底部铰接有铰接杆（7），所述铰接杆（7）远离按压板（4）的一端铰接有U形块（10），所述U形块（10）的底部滑动连接在固定框（3）的内壁底部上，所述固定框（3）的内壁上方设置有防隆起组件（8），所述按压板（4）的底部设置有湿润组件（9）；

所述按压板（4）的底部连接有连接块（11），所述连接块（11）的底部连接有推板（12），所述推板（12）的底部连接有弹性弧板（13），所述弹性弧板（13）的底部连接在支护桩（1）的侧面上；

所述防隆起组件（8）包括轨道板（81），所述轨道板（81）的两侧连接在固定框（3）的内壁上方，所述轨道板（81）的内壁连接有多个固定杆（82），多个所述固定杆（82）的外壁滑动安装有同一个滑块（83），所述滑块（83）的底部连接有斜形板（84），所述斜形板（84）的底部连接在U形块（10）的顶部上，所述滑块（83）的侧面连接有固定板（85）；

所述U形块（10）的内壁滑动连接有推块（86），所述推块（86）远离U形块（10）内壁的一侧连接有多个切割刀（87）；

所述固定框（3）的内壁一侧连接有限位板（88），所述限位板（88）远离固定框（3）内壁的一侧连接有多个弧块，所述推块（86）靠近限位板（88）的一侧连接有L形块（89），所述L形块（89）靠近限位板（88）的一侧连接有弧形块，所述推块（86）远离L形块（89）的一侧连接有弹性伸缩板（812）；

所述弹性伸缩板（812）远离推块（86）的一侧连接有移动块（811），所述固定框（3）靠近移动块（811）的内壁一侧连接有轨道块（810），所述移动块（811）滑动连接在轨道块（810）的内壁上；

所述湿润组件（9）包括T形杆（91），所述T形杆（91）的顶部连接在按压板（4）的底部上，所述固定框（3）的内壁底部连接有U形软壳（92），所述U形软壳（92）的内壁连接有储水棉（93），所述固定框（3）的底部与固定框（3）的内壁底部相接触，所述固定框（3）的底部开设有导流储水棉（93）中水的导流槽（94），所述推板（12）的底部开设有多个导流孔（95）。

2.根据权利要求1所述的保护既有地铁的预应力支护结构，其特征在于：所述固定框（3）的底部开设有用于推板（12）滑动的槽口，所述弹性弧板（13）的弧面开设有若干个槽口。

3.根据权利要求1所述的保护既有地铁的预应力支护结构，其特征在于：多个所述弧块位于弧形块的位移轨迹上，所述滑块（83）的顶部与轨道板（81）的内壁相接触。

4.根据权利要求1所述的一种保护既有地铁的预应力支护结构，其特征在于：多个所述导流孔（95）位于弹性弧板（13）的上方，所述U形软壳（92）位于T形杆（91）的位移轨迹上，所述储水棉（93）的侧面连接有单向进液管。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种保护既有地铁的预应力支护结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、首先将支护桩（1）放置到基坑内部，然后将按压板（4）往下按压；

S2、S1中的按压板（4）向下移动会通过铰接杆（7）推动着U形块（10）往基坑两边的土壤内部进行移动，并将U形块（10）插入土壤内部；

S3、当按压板（4）向下移动到一定距离的时候，卡板（6）会通过弹性件的弹力卡到卡槽内壁；

S4、按压板（4）向下移动会带动着连接块（11）进行移动，连接块（11）的移动会带动着推板（12）进行移动，推板（12）的移动会对弹性弧板（13）进行挤压。