鋼支撐十字接頭的製作方法

2023-10-06 00:33:09 3

本發明涉及基坑工程施工技術領域，主要涉及一種鋼支撐十字接頭。

背景技術：

鋼支撐十字接頭應用於開挖面積適中的基坑中，使鋼支撐也能像澆築的鋼筋混凝土支撐一樣布置出十字交叉的支護形勢，且能有效的減小鋼支撐的長細比，有利於鋼支撐的承載力得到充分發揮。傳統鋼支撐十字接頭有整體式和抱箍式，整體式鋼支撐十字接頭採用橫縱鋼管焊接成一個四周帶法蘭盤的十字型結構；抱箍式鋼支撐十字接頭採用帶法蘭盤的抱箍抱住已安裝的鋼支撐，然後再將垂直方向的鋼支撐與抱箍相連接，抱箍為圓形，與垂直方向支撐緊貼。

傳統鋼支撐十字接頭屬於剛性節點，橫縱鋼支撐連接緊密，橫縱向鋼支撐往往軸力不同，撓度變形也不同，例如橫向支撐施加預應力後，鋼支撐由於軸向變形而給縱向的鋼支撐施加一個垂直的橫向剪力，從而使縱向鋼支撐收到壓力和彎矩的雙重作用，由於彎矩的存在，使鋼支撐的承載能力和穩定性都受到較大的削弱。另外，傳統鋼支撐十字接頭安裝精度要求非常高，而且要求施工時先盆式開挖安裝節點，再對撐安裝鋼支撐，有時還要求多個鋼支撐同時施加預應力，給施工造成困難。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明的目的在於提供一種鋼支撐十字接頭，以解決現有的鋼支撐十字接頭在給一個方向的鋼支撐施加預應力的過程中，對其他方向鋼支撐產生橫向剪力，從而影響安裝質量的問題。

為解決上述技術問題，本發明提供一種鋼支撐十字接頭，包括第一支撐部、第二支撐部、管路以及兩組油缸；

所述第一支撐部和所述第二支撐部十字交叉設置；所述第一支撐部具有一通孔，所述第二支撐部貫穿所述通孔，並與所述通孔之間具有間隙；

所述兩組油缸設置於所述第一支撐部中，所述兩組油缸相對設置，其中一組油缸位於所述第一支撐部一側，另一組油缸位於所述第一支撐部另一側；

兩組油缸通過所述管路連通。

可選的，每組油缸均包括若干個油缸，且兩組油缸的油缸數量相等，所述管路包括若干個高壓油管，每個高壓油管均有兩個埠，其中，每個高壓油管的一個埠與一組油缸中的任一油缸連通，另一個埠與另一組油缸中的一油缸連通，且所連通的兩個油缸相對設置。

可選的，每組油缸均包括若干個油缸，且兩組油缸的油缸數量相等，所述管路為一具有若干個埠的高壓油管，所述高壓油管利用所述若干個埠將所有油缸連通，每個埠與一個油缸連通。

可選的，還包括若干個法蘭；所述第一支撐部的兩端均設置有一個法蘭，所述第二支撐部的兩端均設置有一個法蘭。

可選的，所述第一支撐部為一箱體，所述第二支撐部為一圓管。

可選的，所述通孔為一腰形通孔，所述腰形通孔的長度和寬度均大於所述圓管的外徑。

可選的，所述箱體包括一個第一承託箱和兩個第二承託箱，所述第一承託箱位於兩個第二承託箱之間，且兩個第二承託箱均與所述第一承託箱連通；

所述通孔位於所述第一承託箱上，其中一組油缸設置於一第二承託箱中，另一組油缸設置於另一第二承託箱中。

可選的，每個油缸包括活塞、活塞杆和缸體，所述活塞位於所述缸體中，所述活塞杆的一端與所述活塞連接，所述活塞杆的另一端位於所述第二支撐部一側。

可選的，每個油缸和所述第二支撐部之間還包括第一滑塊，所述第一滑塊與所述活塞杆連接，並位於所述活塞杆和所述第二支撐部之間。

可選的，所述第一滑塊採用聚四氟乙烯材質。

可選的，所述第一支撐部與所述第二支撐部之間還包括第二滑塊，所述第二滑塊與所述第一支撐部連接。

可選的，所述第二滑塊採用聚四氟乙烯材質。

在本申請提供的鋼支撐十字接頭中，採用第一支撐部和第二支撐部的穿插設置方式，使鋼支撐在施加加預應力時第一支撐部和第二支撐部可相對滑動，有效減小了在基坑建設中鋼支撐在施加預應力時，對其他方向排布的鋼支撐的橫向剪力，並可以增加十字鋼支撐體系的承載力和安全性，使支撐的形式更加靈活可靠；另一方面，該鋼支撐十字接頭可以降低十字型鋼支撐的安裝難度和精度，使基坑開挖和支撐施工更為靈活，加快施工效率，減少基坑暴露時間，所以，該鋼支撐十字接頭對基坑安全和變形控制有積極的作用；進一步，相對設置的油缸的平衡壓力可以減小了鋼支撐的長細比，在此裝置中油缸的平衡壓力作用下，鋼支撐受到了中間約束，長細比降低，有利於支撐承載力的充分應用；另外，採用聚四氟乙烯的第一滑塊和第二滑塊，具有承載力高，摩擦係數小的特點，使第一支撐部的移動對第二支撐部產生的彎矩作用大大減小，第二支撐部沿其軸向滑動時的摩擦力也很小。

附圖說明

圖1是本申請一實施例中鋼支撐十字接頭俯視圖；

圖2是圖1的剖視圖b-b；

圖3是本申請一實施例中鋼支撐十字接頭俯視圖，其中隱藏了第二支撐部以及第二支撐部上的法蘭；

圖4是本申請一實施例中油缸內部結構以及兩個油缸連通的示意圖；

圖5a、5b、5c是是本申請一實施例中兩組油缸管路連接示意圖，其中隱藏了第一支撐部；

圖中：1-油缸；11-缸體；12-活塞杆；13-液壓油；14-活塞；15-高壓油管；2-第二支撐部；3-法蘭；41-第一承託箱；42-第二承託箱；43-通孔；5-第一滑塊；6-第二滑塊。

具體實施方式

本申請的目的在於提供一種柔性的鋼支撐十字接頭，以解決在基坑建設中鋼支撐在施加預應力時，減小對其他方向排布的鋼支撐的橫向剪力。

以下結合附圖和具體實施例對本發明提出的鋼支撐十字接頭作進一步詳細說明。根據下面說明和權利要求書，本發明的優點和特徵將更清楚。需說明的是，附圖均採用非常簡化的形式且均使用非精準的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發明實施例的目的。

參閱圖1～圖3，圖1其示出的分別是本實施例中鋼支撐十字接頭的俯視圖，圖2是圖1的剖視圖b-b，圖3是鋼支撐十字接頭的主視圖，其中主視圖中隱藏了第二支撐部2以及第二支撐部2上的法蘭3。鋼支撐十字接頭包括第一支撐部、第二支撐部2、管路15以及兩組油缸1；

其中，第一支撐部和第二支撐部2十字交叉設置；具體的，在第一支撐部的中部開設一通孔43，將第二支撐部2貫穿通孔43，並與通孔43之間有一定的間隙；第二支撐部2與通孔43之間有一定的間隙是為了保證第二支撐部2在通孔43中有一定的移動空間，尤其是沿第一支撐部長度方向有一定的移動空間，從而保證第二支撐部2可沿第一支撐部長度方向來回移動。

兩組油缸1相對設置於第一支撐部中，並分別位於第二支撐部2兩側；兩組油缸1通過管路連通。具體的，每組油缸可以僅包括一個油缸1，那麼整個裝置包括兩個油缸1。參閱圖4，油缸1包括活塞14、活塞杆12和缸體11，其中，活塞14位於缸體11中，活塞杆12的一端與活塞14連接，活塞杆12的另一端位於第二支撐部2的一側。兩個油缸1的連通方式如下：利用高壓油管15作為管路，利用高壓油管15將兩個油缸1的油路聯通，同時在油缸1中充入一定體積的液壓油13，使兩個油缸1的活塞14伸出並夾住第二支撐部2，並使壓力達到一定值，然後封閉油路。此時，夾在中間的第二支撐部2是受到左右兩個油缸1的一對平衡力作用，兩個油缸1的液壓油13可以通過高壓油管15互相流動。

當第一支撐部所連接的鋼支撐施加預應力，夾在兩個油缸1中間的第二支撐部2受到力的作用需要向一邊移動時，兩個油缸1對支撐的平衡力被破壞，液壓油13就會從受力大的油缸1流到了受力小的油缸1，最終當第一支撐部施加預應力結束時，兩個油缸1對第二支撐部2的作用力會重新達到平衡。所以在第一支撐部所連接的鋼支撐施加預應力時，液壓油13在兩個油缸1中流動，一個活塞杆12伸長，一個活塞杆12收縮，從而作用在第二支撐部2上的橫向剪力非常小。

當第二支撐部2所連接的鋼支撐施加預應力時，由於第二支撐部2是穿插在通孔43中，未與第一支撐部固定連接，所以第二支撐部2可相對第一支撐部滑動，所以第二支撐部2施加預應力對第一支撐部的橫向剪力也非常小。

較佳的，鋼支撐十字接頭通過法蘭3與鋼支撐連接，具體的，在第一支撐部的兩端和第二支撐部2的兩端均設置有一個法蘭3，法蘭3可與第一支撐部焊接在一起，法蘭3也可與第二支撐部2焊接在一起。從而，每個鋼支撐十字接頭上均有四個法蘭3。為了加強法蘭3的穩定性，可在法蘭3上焊接若干筋板，筋板與所連接的第一支撐部的外壁或第二支撐部2的外壁焊接在一起。

較佳的，為了便於設置油缸1，第一支撐部為一箱體，包括一個第一承託箱41和兩個第二承託箱42，第一承託箱41位於兩個第二承託箱42之間，且兩個第二承託箱42均與第一承託箱41連通；具體的，第二承託箱42為一個一個面非封閉的方形鋼箱，第一承託箱41為一個方形鋼箱，並且第一承託箱41兩個相對的面上開設方形孔，第二承託箱42非封閉的一面連接在方形孔上。

進一步，通孔43位於第一承託箱41上，兩組油缸1分別設置於兩個第二承託箱42中，油缸1與第二承託箱42固定連接。

第一支撐部也可以是單個鋼箱，其形狀為長方體，並在長方體的鋼箱上開設孔，用於安裝油缸1。

較佳的，第二支撐部2為一圓管，可選用鋼圓管，並可根據強度要求選定一定壁厚的鋼圓管。

一般的，所述通孔43為一腰形通孔或圓形通孔，若為腰形通孔，其腰形通孔的長度方向沿第一支撐部的長度方向設置，並且腰形通孔的長度和寬度均大於所述圓管的外徑，從而保證圓管在第一支撐部中的通孔43中有一定的間隙。若為圓形通孔，則圓形通孔的內徑大於圓管的外徑，圖3中示出了圓形通孔的示意圖。

為了減小活塞杆12與第二支撐部2之間的摩擦力，在每個油缸1和第二支撐部2之間設置第一滑塊5，第一滑塊5與活塞杆12連接在一起，並位於活塞杆12和第二支撐部2之間，從而使第二支撐部2直接與第一滑塊5摩擦。優選的，第一滑塊5採用聚四氟乙烯材質。

進一步，在第一支撐部與第二支撐部2之間還包括第二滑塊6，第二滑塊6與第一支撐部連接。優選的，第二滑塊6採用聚四氟乙烯材質。根據上述介紹，當第一支撐部為一箱體時，第二滑塊6可設置於箱體內的底部，並位於第二支撐部2下部，從而使第二支撐部2沿軸向滑動時，與兩個第一滑塊5和一個第二滑塊6摩擦。第二滑塊6主要是起到支撐的作用，從而提高第二支撐部2的穩定性。

為了進一步提高第二支撐部2的穩定性，每組油缸可包括若干個油缸，且兩組油缸的油缸數量相等，管路包括若干個高壓油管15，每個油缸1均通過一高壓油管15與另一組油缸中的一個油缸1連通，且所連通的兩個油缸相對設置。圖5a示出了當每組油缸僅包含一個油缸1時，管路連接的示意圖。圖5b示出了當每組油缸包含兩個油缸1時，管路連接的示意圖，本領域技術人員很容易理解油缸1的數量僅與設計空間和設計要求有關，並可根據設計空間和設計要求想到更多個油缸1的設置方法。

兩組油缸也可以全部連通，具體參閱圖5c，同樣，每組油缸均包括若干個油缸，且兩組油缸的油缸數量相等，管路為一具有若干個埠的高壓油管15，每個埠與一個油缸連通，從而利用管路將所有油缸1連通，。

綜上，在本申請提供的鋼支撐十字接頭中，採用第一支撐部和第二支撐部可相對滑動的連接方式，有效減小了在基坑建設中鋼支撐在施加預應力時，對其他方向排布的鋼支撐的橫向剪力，並可以增加十字鋼支撐體系的承載力和安全性，使支撐的形式更加靈活可靠；另一方面，該鋼支撐十字接頭可以降低十字型鋼支撐的安裝難度和精度，使基坑開挖和支撐施工更為靈活，加快施工效率，減少基坑暴露時間，所以，該鋼支撐十字接頭對基坑安全和變形控制有積極的作用；進一步，相對設置的油缸的平衡壓力可以減小了鋼支撐的長細比，在此裝置中油缸的平衡壓力作用下，鋼支撐受到了中間約束，長細比降低，有利於支撐承載力的充分應用；另外，採用聚四氟乙烯的第一滑塊和第二滑塊，具有承載力高，摩擦係數小的特點，使第一支撐部的移動對第二支撐部產生的彎矩作用大大減小，第二支撐部沿其軸向滑動時的摩擦力也很小。

上述描述僅是對本發明較佳實施例的描述，並非對本發明範圍的任何限定，本發明領域的普通技術人員根據上述揭示內容做的任何變更、修飾，均屬於權利要求書的保護範圍。