一种土建结构的水平推力控制装置的制作方法

1.本发明涉及一种土建结构的水平推力控制装置。


背景技术：

2.基坑施工属于土建结构体系中的一种，主要为地基基坑施工、地面基坑隧道施工以及地铁基坑施工。
3.公开号为cn101806147a的中国专利，公开了一种土建结构自适应水平推力控制装置及控制方法，其特征在于：在被顶推的土建结构体对应两侧各相向连接一个支承块，所述的支承块顶面窄底面宽，一端为斜面，两支承块之间呈顶面宽底面窄的梯形空间；推力杆侧面呈顶面宽底面窄的梯形，推力杆两端斜面的斜率与对应的支承块斜面的斜率相等，推力杆直接放置于梯形空间中，两对斜面呈紧配合，靠斜面接触，使竖向力转化为水平推力。两支承块斜面、推力杆两端斜面各连接有面板，面板摩擦系数f≤0.05。该发明结构简单，施工方便，能够自动适应构件的变形，使水平推力保持在允许范围内，从而保证结构安全。
4.公开号为cn112502164a的中国专利，公开了一种土建结构自适应水平推力控制装置，包括底板，底板的左右两侧设有第一固定板，第一固定板的中部滑动连接第一导向杆，第一导向杆的远离底板的一端设有顶板，所述底板的上表面前后两侧设有第一滑槽，第一滑槽的左右两侧滑动连接第一滑动座，第一滑动座的上表面远离装置中心的一侧设有第三固定板，第三固定板的中部连接第一导向杆的右侧，所述第一滑动座的上表面靠近装置中心的一侧设有第二滑槽，第二滑槽的中部滑动连接第二滑动座。该发明适用于一种土建结构自适应水平推力控制装置，通过配重物的重力属性提供水平推力，使得整个装置的水平推力的输出更加的稳定。
5.在包括上述专利的现有技术中，由于自然天气影响以及生活出行等因素干扰，基坑侧壁需要搭建支护体系，从而保证基坑侧壁的状态，避免出现基坑侧路面的塌陷或基坑侧壁塌陷的问题。而支护体系主要是钢管支撑件为主，主要思考的是基坑壁的受力问题，但是忽略了基坑壁受力作用于支护系统上，若支护体系缺乏有效的分力，会使得支护系统受力过载，而使得整体崩坏。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的土建结构的水平推力控制装置，可以对支护体系进行分力。
7.本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种土建结构的水平推力控制装置，包括受力板，其特征在于：还包括推力控制机构和固定机构；推力控制机构包括第一导轨部、第二导轨部、连臂部件、缓冲阻尼器和直线滑竿；第一导轨部固定在受力板上；固定机构固定在受力板上；第二导轨部固定安装于固定机构上；连臂部件包括导滑块和连接臂；第一导轨部滑动安装有导滑块；第二导轨部内固定设置有直线滑竿，直线滑竿上滑动安装有导滑块；连接臂的一端与第一导轨部的导滑块连接，另一端与第二导轨部的导滑块连接；缓冲
阻尼器包括第一阻簧、往复丝杆、推块、第二阻簧和动力切换组件；第一阻簧安装于第二导轨部上，第一阻簧与第二导轨部内的导滑块连接；第二导轨部的底部安装有附舱；往复丝杆转动设置在附舱内；推块水平滑动设置在附舱内，且推块与往复丝杆连接；第二阻簧与推块连接；动力切换组件包括同步轮、推杆、复位弹簧和传动轮组；推杆滑动安装在第二导轨部内的直线滑竿上，该直线滑竿上设置有一段螺旋槽，推杆与螺旋槽连接；传动轮组包括主动传动轮和从动传动轮，主动传动轮转动安装于第二导轨部上；同步轮与推杆固定，且同步轮与主动传动轮为离合配合；复位弹簧安装在第二导轨部内，并与推杆连接；从动传动轮固定在往复丝杆上，主动传动轮和从动传动轮连接。
8.本发明所述的推力控制机构为三组，其中一组呈竖直方向设置，另外两组呈左右水平方向设置。
9.本发明所述的固定机构包括安装座、中部安装板和侧部安装板；安装座固定在受力板上；中部安装板固定安装在安装座上；中部安装板的左右两侧均固定安装有侧部安装板。
10.本发明两组推力控制机构的第二导轨部分别固定安装于安装座左右两侧的侧部安装板上，最后一组推力控制机构的第二导轨部固定安装于中部安装板的顶部。
11.本发明所述的三组推力控制机构的第一导轨部，其中一组的第一导轨部呈竖直方向设置，另外两组的第一导轨部呈左右水平方向设置。
12.本发明所述的第一导轨部和第二导轨部内均设置有与连臂部件数量级相匹配的隔间，每一道连臂部件的导滑块位于相应的隔间中。
13.本发明所述的连接臂的两端均铰接有连接部，连接臂一端的连接部周向转动安装于第一导轨部的导滑块上，另一端的连接部周向转动安装于第二导轨部的导滑块上。
14.本发明所述的缓冲阻尼器还包括气柱组件，推块通过气柱组件与往复丝杆连接，气柱组件包括气柱内套、活塞块和气柱外套；气柱内套固定安装在附舱内，往复丝杆转动安装在气柱内套内；活塞块滑动安装在气柱内套内，且活塞块与往复丝杆连接；气柱外套滑动套设在气柱内套上；推块固定安装在气柱外套上。
15.本发明所述的受力板和第二导轨部呈相互垂直状态。
16.本发明所述的主动传动轮和从动传动轮为齿轮或者皮带轮。
17.本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：通过连臂部件使得受力板在受到基坑侧壁的作用力倾泻至缓冲阻尼器上，从而对受力板施加一个阻尼力，达到了对支护体系进行分力的目的，从而避免了刚性结构下的支护体系缺乏泄力或者是分力，使得受力过载而造成的结构崩坏情况发生。
附图说明
18.图1为本发明实施例的结构示意图。
19.图2为本发明实施例的爆炸结构示意图。
20.图3为本发明实施例第二导轨部和固定机构装配的结构示意图。
21.图4为本发明实施例受力板和第一导轨部装配的结构示意图。
22.图5为本发明实施例第二导轨部部分的剖视结构示意图；图6为本发明实施例气柱组件部分的剖视结构示意图。
具体实施方式
23.下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
24.本发明实施例包括受力板1、推力控制机构和固定机构。
25.受力板1抵接于基坑侧壁上。
26.推力控制机构包括第一导轨部11、第二导轨部21、连臂部件3、缓冲阻尼器4和直线滑竿42。推力控制机构为多组，多组推力控制机构的布置可以是十字型布置、三点式布置或米字型布置等圆周任意多点位连接均可，本实施例中，推力控制机构采用三点式布置，即存在三组推力控制机构，这三组推力控制机构采用三点式布置，其中一组呈竖直方向设置，另外两组呈左右水平方向设置，且这两组推力控制机构关于呈竖直方向设置的推力控制机构左右对称。
27.第一导轨部11固定在受力板1上。三组推力控制机构的第一导轨部11，其中一组的第一导轨部11呈竖直方向设置，另外两组的第一导轨部11呈左右水平方向设置，且这两组的第一导轨部11合并成为一个整体。
28.固定机构固定在受力板1上，其包括安装座22、中部安装板23和侧部安装板24。安装座22插入竖直方向设置和水平方向设置的第一导轨部11的结合处，并通过螺栓固定在受力板1上。中部安装板23用螺栓固定安装在安装座22上。中部安装板23的左右两侧均用螺栓固定安装有侧部安装板24。中部安装板23采用工字钢，侧部安装板24采用槽钢。
29.受力板1和第二导轨部21相装配并呈相互垂直状态。
30.两组推力控制机构的第二导轨部21分别固定安装于安装座22左右两侧的侧部安装板24上，最后一组推力控制机构的第二导轨部21则固定安装于中部安装板23的顶部，从而完成最后的组合。上述实施例中的安装均通过螺栓进行实现组合，以实现拆卸的目的。
31.第二导轨部21上连接有抵推受力板1使之保持垂直关系的连臂部件3，通过连臂部件3使受力板1与第二导轨部21建立连接。连臂部件3包括导滑块31、连接臂32和连接部33。第二导轨部21和第一导轨部11内均固定设置有直线滑竿42，而导滑块31滑动设置于直线滑竿42上，如此第一导轨部11和第二导轨部21上就均滑动安装有导滑块31。连接臂32的两端铰接有连接部33，连接臂32一端的连接部33周向转动安装于第一导轨部11的导滑块31上，另一端的连接部33周向转动安装于第二导轨部21的导滑块31上，如此连接臂32的一端就与第一导轨部11的导滑块31连接，另一端就与第二导轨部21的导滑块31连接。每一组推力控制机构至少设置有三道连臂部件3，从而最大化阻尼缓冲支撑体系的负荷能力；第一导轨部11和第二导轨部21内均设置有与连臂部件3数量级相匹配的隔间，每一道连臂部件3的导滑块31位于相应的隔间中。
32.缓冲阻尼器4安装在第二导轨部21上，并与第二导轨部21内的导滑块31连接，用于与连臂部件3配合以对受力板1受力施加阻尼。通过连臂部件3使得受力板1在受到基坑侧壁的作用力倾泻至缓冲阻尼器4上。因为缓冲阻尼器4的限位，使得导滑块31位于第一导轨部11的位置也可以被确定。
33.本实施例中，缓冲阻尼器4包括第一阻簧41、往复丝杆43、推块44、第二阻簧45、动力切换组件7和气柱组件。
34.第一阻簧41安装于第二导轨部21上，第一阻簧41与第二导轨部21内的导滑块31连
接，对导滑块31提供阻尼力，且不受力状态时，第一阻簧41使导滑块31保持于隔间的端部。当受力板1受到作用力的时候，若作用力使连臂部件3受力的时候，第一阻簧41随着导滑块31滑动挤压而形变，从而提供阻尼力。
35.第二导轨部21的底部安装有附舱25。推块44、第二阻簧45和往复丝杆43均装配在附舱25内，其中往复丝杆43转动设置在附舱25内，而推块44是水平滑动设置在附舱25内，且推块44与往复丝杆43连接，第二阻簧45与推块44连接；当往复丝杆43被驱动旋转的时候，推块44被带动移动，挤压第二阻簧45。
36.动力切换组件7可以使导滑块31移动至预定工位后，使水平移动转化为往复丝杆43的周向转动。动力切换组件7包括同步轮71、推杆72、复位弹簧73和传动轮组8。
37.推杆72滑动安装在第二导轨部21的直线滑竿42上，第二导轨部21的直线滑竿42的竿面上设置有一段螺旋槽，推杆72与螺旋槽连接，当推杆72移动的时候，在螺旋槽引导下发生旋转；推杆72与第二导轨部21内的导滑块31配合。传动轮组8包括主动传动轮81和从动传动轮82，主动传动轮81转动安装于第二导轨部21隔间的侧壁上，并与直线滑竿42为同轴关系；同步轮71插接于直线滑竿42的端部，且同步轮71的轴杆与推杆72固定；同步轮71与主动传动轮81为离合配合；复位弹簧73安装在第二导轨部21内，并与推杆72连接。从动传动轮82固定在往复丝杆43上，主动传动轮81和从动传动轮82连接。主动传动轮81和从动传动轮82为齿轮或者皮带轮。
38.简言之就是当第一阻簧41随着导滑块31滑动挤压而形变，第二导轨部21内的导滑块31滑动并顶推推杆72移动，同步同步轮71随着移动，最后插入主动传动轮81内，同步轮71与主动传动轮81接合，随着推杆72在移动过程中的旋转，从而带动主动传动轮81旋转，期间复位弹簧73发生形变；主动传动轮81旋转的时候，同步的往复丝杆43随着旋转，此时的推块44在往复丝杆43传动下移动，并挤压第二阻簧45随之发生形变。此外，当受力撤销的时候，当导滑块31朝向起始方向移动的时候，则第一阻簧41逐渐恢复，在复位弹簧73作用下，同步轮71与主动传动轮81脱离，由于失去作用力，形变的第二阻簧45会顶推推块44复位。推杆72在复位弹簧73默认状态下，其抵推端位于导滑块31行程的一半。
39.上述实施例中通过在原有的第一阻簧41基础上增加了第二阻簧45，使得当导滑块31在受力板1作用力下而移动的时候，第一阻簧41提供一级阻尼力，而随着形变第二阻簧45受力提供二级阻尼力，两者阻尼力叠加从而增加阻尼效果，同时也起到了防止第一阻簧41因为形变过载而崩坏的情况发现，即起到了防护的效果，同时也使得受力板1至少具备双重阻尼效果的防护。
40.推块44通过气柱组件与往复丝杆43连接，气柱组件包括气柱内套90、活塞块91和气柱外套92。
41.气柱外套92和气柱内套90均设置有密闭内空间，气柱外套92滑动套设在气柱内套90上，气柱外套92与活塞块91的移动路径一致；气柱外套92的密闭内空间与气柱内套90的密闭内空间连通。气柱内套90固定安装在附舱25内，而往复丝杆43则通过轴承转动安装在气柱内套90的密闭内空间中；活塞块91滑动安装在气柱内套90的密闭内空间中，且活塞块91与往复丝杆43连接，通过往复丝杆43的旋转从而在气柱内套90内移动，活塞块91与导滑块31的移动路径一致；推块44固定安装在气柱外套92上。
42.气柱组件采用了气柱的形式和原理，往复丝杆43旋转时，活塞块91朝着从动传动
轮82所在一侧移动，压缩该侧的空气，气柱外套92的密闭内空间与气柱内套90的密闭内空间内的空气密度发生变化，活塞块91两侧的空气密度不一致，外界空气推动气柱外套92也朝向从动传动轮82所在一侧移动，此时的推块44在气柱外套92带动下移动，并挤压第二阻簧45随之发生形变。同时，当随着活塞块91移动，使得活塞块91一定可以压缩的空气密度越来越大则阻尼力递增，基于此配合第二阻簧45，进一步优化提供的二级阻尼力。
43.此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种土建结构的水平推力控制装置，包括受力板，其特征在于：还包括推力控制机构和固定机构；推力控制机构包括第一导轨部、第二导轨部、连臂部件、缓冲阻尼器和直线滑竿；第一导轨部固定在受力板上；固定机构固定在受力板上；第二导轨部固定安装于固定机构上；连臂部件包括导滑块和连接臂；第一导轨部滑动安装有导滑块；第二导轨部内固定设置有直线滑竿，直线滑竿上滑动安装有导滑块；连接臂的一端与第一导轨部的导滑块连接，另一端与第二导轨部的导滑块连接；缓冲阻尼器包括第一阻簧、往复丝杆、推块、第二阻簧和动力切换组件；第一阻簧安装于第二导轨部上，第一阻簧与第二导轨部内的导滑块连接；第二导轨部的底部安装有附舱；往复丝杆转动设置在附舱内；推块水平滑动设置在附舱内，且推块与往复丝杆连接；第二阻簧与推块连接；动力切换组件包括同步轮、推杆、复位弹簧和传动轮组；推杆滑动安装在第二导轨部内的直线滑竿上，该直线滑竿上设置有一段螺旋槽，推杆与螺旋槽连接；传动轮组包括主动传动轮和从动传动轮，主动传动轮转动安装于第二导轨部上；同步轮与推杆固定，且同步轮与主动传动轮为离合配合；复位弹簧安装在第二导轨部内，并与推杆连接；从动传动轮固定在往复丝杆上，主动传动轮和从动传动轮连接。2.根据权利要求1所述的土建结构的水平推力控制装置，其特征在于：所述的推力控制机构为三组，其中一组呈竖直方向设置，另外两组呈左右水平方向设置。3.根据权利要求2所述的土建结构的水平推力控制装置，其特征在于：所述的固定机构包括安装座、中部安装板和侧部安装板；安装座固定在受力板上；中部安装板固定安装在安装座上；中部安装板的左右两侧均固定安装有侧部安装板。4.根据权利要求3所述的土建结构的水平推力控制装置，其特征在于：两组推力控制机构的第二导轨部分别固定安装于安装座左右两侧的侧部安装板上，最后一组推力控制机构的第二导轨部固定安装于中部安装板的顶部。5.根据权利要求2所述的土建结构的水平推力控制装置，其特征在于：所述的三组推力控制机构的第一导轨部，其中一组的第一导轨部呈竖直方向设置，另外两组的第一导轨部呈左右水平方向设置。6.根据权利要求1所述的土建结构的水平推力控制装置，其特征在于：所述的第一导轨部和第二导轨部内均设置有与连臂部件数量级相匹配的隔间，每一道连臂部件的导滑块位于相应的隔间中。7.根据权利要求1所述的土建结构的水平推力控制装置，其特征在于：所述的连接臂的两端均铰接有连接部，连接臂一端的连接部周向转动安装于第一导轨部的导滑块上，另一端的连接部周向转动安装于第二导轨部的导滑块上。8.根据权利要求1所述的土建结构的水平推力控制装置，其特征在于：所述的缓冲阻尼器还包括气柱组件，推块通过气柱组件与往复丝杆连接，气柱组件包括气柱内套、活塞块和气柱外套；气柱内套固定安装在附舱内，往复丝杆转动安装在气柱内套内；活塞块滑动安装在气柱内套内，且活塞块与往复丝杆连接；气柱外套滑动套设在气柱内套上；推块固定安装在气柱外套上。9.根据权利要求1所述的土建结构的水平推力控制装置，其特征在于：所述的受力板和第二导轨部呈相互垂直状态。10.根据权利要求1所述的土建结构的水平推力控制装置，其特征在于：所述的主动传动轮和从动传动轮为齿轮或者皮带轮。

技术总结
本发明提供一种土建结构的水平推力控制装置，可以对支护体系进行分力。第一导轨部固定在受力板上；固定机构固定在受力板上；第二导轨部固定安装于固定机构上；第一导轨部滑动安装有导滑块；第二导轨部内固定设置有直线滑竿，直线滑竿上滑动安装有导滑块；连接臂的一端与第一导轨部的导滑块连接，另一端与第二导轨部的导滑块连接；第一阻簧安装于第二导轨部上，第一阻簧与第二导轨部内的导滑块连接；推块与往复丝杆连接；第二阻簧与推块连接；推杆滑动安装在直线滑竿上；推杆与螺旋槽连接；主动传动轮转动安装于第二导轨部上；复位弹簧安装在第二导轨部内，并与推杆连接；从动传动轮固定在往复丝杆上，主动传动轮和从动传动轮连接。接。接。


技术研发人员：陆锋 刘茂野 鞠斌
受保护的技术使用者：中国联合工程有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/8/6