本發(fā)明屬于基坑支護(hù)，具體是一種基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

1、基坑支護(hù)是為保證地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周邊環(huán)境的安全，對基坑側(cè)壁及周邊環(huán)境采用的支擋、加固與保護(hù)措施，在基坑開挖的過程中隨著基坑的深度不斷增加，為了避免基坑邊緣倒塌，需要對基坑邊緣進(jìn)行支護(hù)。

2、而在基坑開挖過程中，由于傳統(tǒng)的基坑開挖和基坑支護(hù)是分步進(jìn)行的，無法實(shí)現(xiàn)兩者同步進(jìn)行，使得基坑工程的穩(wěn)定性可能會(huì)受到影響，存在坍塌和滑坡的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是在支護(hù)結(jié)構(gòu)尚未安裝完成之前。

3、為此，我們提出一種基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述背景技術(shù)中提出的問題，本發(fā)明提供了一種基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，具有基坑開挖和支護(hù)的同步進(jìn)行，利用挖掘出的土重新填充到基坑側(cè)壁形成支護(hù)墻，并利用混合機(jī)構(gòu)注入水泥漿料加固土體，從而解決了傳統(tǒng)方法存在的問題，進(jìn)而具有提高工程質(zhì)量，降低風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約成本以及符合環(huán)保可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)點(diǎn)。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括挖機(jī)本體，所述挖機(jī)本體的挖斗與履帶之間設(shè)置有可移動(dòng)的集土機(jī)構(gòu)，所述集土機(jī)構(gòu)包括集土框、破土輥和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述挖機(jī)本體的挖斗在基坑開挖過程中，利用所述集土機(jī)構(gòu)的集土框?qū)娱_挖過程中產(chǎn)生的土實(shí)現(xiàn)收集動(dòng)作，同時(shí)，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)破土輥對收集到的土實(shí)現(xiàn)擠壓破碎動(dòng)作；

3、所述集土框的出料口設(shè)置有可活動(dòng)的運(yùn)土機(jī)構(gòu)，且所述運(yùn)土機(jī)構(gòu)位于挖機(jī)本體的操作室下方，所述運(yùn)土機(jī)構(gòu)包括錐齒輪組、第一傳動(dòng)齒輪組和輸送帶，所述集土機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，通過錐齒輪組和第一傳動(dòng)齒輪組的嚙合，帶動(dòng)輸送帶對經(jīng)集土機(jī)構(gòu)破碎后的土實(shí)現(xiàn)輸送動(dòng)作；

4、所述運(yùn)土機(jī)構(gòu)的出料口設(shè)置有混合機(jī)構(gòu)，所述混合機(jī)構(gòu)位于挖機(jī)本體的操作室殼體右側(cè)，所述混合機(jī)構(gòu)包括混合箱、第二傳動(dòng)齒輪組、螺旋葉片和注料口，所述運(yùn)土機(jī)構(gòu)將破碎后的土運(yùn)輸至混合箱內(nèi)部的同時(shí)，利用注料口與外界泥漿泵的輸料管連通，并通過第二傳動(dòng)齒輪組與螺旋葉片的配合，帶動(dòng)流入混合箱內(nèi)的土與水泥漿料沿螺旋葉片的螺旋曲線螺旋混合以形成混合土體；

5、所述混合機(jī)構(gòu)的出料口設(shè)置有可活動(dòng)的支護(hù)機(jī)構(gòu)，所述支護(hù)機(jī)構(gòu)包括定型模板和連接管，利用所述連接管將混合土體填充進(jìn)定型模板的型腔內(nèi)，并在基坑側(cè)壁形成支護(hù)墻，以便對基坑側(cè)壁實(shí)現(xiàn)支護(hù)動(dòng)作；

6、還包括可視化界面、處理模塊及挖機(jī)本體的控制終端，其中，

7、根據(jù)施工需求，操作者在可視化界面的編輯窗口中輸入基坑側(cè)壁的相關(guān)參數(shù)，并將輸入的參數(shù)數(shù)據(jù)發(fā)送至處理模塊，基于輸入的參數(shù)數(shù)據(jù)，計(jì)算定型模板由垂直轉(zhuǎn)變?yōu)閮A斜狀態(tài)下的位移距離，由挖機(jī)本體的控制終端形成控制指令，控制安裝在位于混合箱上方的弧形氣缸伸出，帶動(dòng)支護(hù)機(jī)構(gòu)的定型模板弧形轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整支護(hù)機(jī)構(gòu)的定型模板角度，形成符合施工需求的支護(hù)墻。

8、優(yōu)選地，所述挖機(jī)本體的x車架與集土框的右側(cè)表面均轉(zhuǎn)動(dòng)套接有安裝架，所述破土輥的兩端分別與集土框的前內(nèi)壁和后內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)套接，且多個(gè)所述破土輥在集土框的內(nèi)部呈線性陣列分布，多個(gè)所述破土輥的前端均貫穿集土框的前內(nèi)壁后延伸至集土框的正面，所述集土機(jī)構(gòu)還包括固定連接在集土框正面的電機(jī)安裝座。

9、優(yōu)選地，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)固定安裝在電機(jī)安裝座的內(nèi)壁，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出軸通過聯(lián)軸器與其中一個(gè)所述破土輥位于集土框正面的前端固定連接，相鄰所述破土輥之間通過第三傳動(dòng)齒輪組外嚙合傳動(dòng)，所述集土框的內(nèi)底壁由左側(cè)向右側(cè)中部呈傾斜的下滑狀。

10、優(yōu)選地，所述運(yùn)土機(jī)構(gòu)還包括第一固定塊和第二固定塊，所述第一固定塊和第二固定塊分別固定安裝在集土框的正面和右側(cè)表面，所述第一固定塊和第二固定塊的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)套接有第一傳動(dòng)軸，另一所述破土輥靠近第三傳動(dòng)齒輪組前方的前端、位于第一固定塊內(nèi)壁處的第一傳動(dòng)軸兩端、位于第二固定塊內(nèi)壁處的第一傳動(dòng)軸前端均與錐齒輪組的錐齒輪內(nèi)壁固定套接；

11、所述第二固定塊的背面轉(zhuǎn)動(dòng)套接有第二傳動(dòng)軸，位于第二固定塊內(nèi)壁處的第一傳動(dòng)軸后端和第二傳動(dòng)軸的后端均與第一傳動(dòng)齒輪組的齒輪內(nèi)壁固定套接。

12、優(yōu)選地，所述集土框的出料口轉(zhuǎn)動(dòng)套接有排土桿，所述排土桿位于集土框內(nèi)的外表面固定套接有排土板，所述排土桿的前端貫穿集土框的出料口前內(nèi)壁后延伸至集土框的正面，所述排土桿位于集土框正面的前端與第二傳動(dòng)軸位于第一傳動(dòng)齒輪組后方的后端之間通過帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，所述排土桿的外表面轉(zhuǎn)動(dòng)套接有防護(hù)框；

13、所述防護(hù)框的外表面與挖機(jī)本體的x車架安裝槽內(nèi)壁滑動(dòng)套接，所述防護(hù)框的安裝槽內(nèi)壁分別轉(zhuǎn)動(dòng)套接有主動(dòng)輥和從動(dòng)輥，且所述主動(dòng)輥和從動(dòng)輥以防護(hù)框的軸線為對稱中心呈對稱狀分布，所述輸送帶傳動(dòng)連接在主動(dòng)輥和從動(dòng)輥的外表面，所述排土桿與主動(dòng)輥之間通過帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接。

14、優(yōu)選地，所述混合箱固定安裝在防護(hù)框的右側(cè)表面，所述從動(dòng)輥的后端與混合箱的后內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)套接后延伸至混合箱的背面，所述螺旋葉片的兩端分別與混合箱的前內(nèi)壁和后內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)套接，且兩個(gè)所述螺旋葉片在混合箱的內(nèi)部呈左右錯(cuò)位分布，兩個(gè)所述螺旋葉片的后端均貫穿混合箱的后內(nèi)壁后延伸至混合箱的背面，兩個(gè)所述螺旋葉片之間通過第二傳動(dòng)齒輪組外嚙合傳動(dòng)，所述從動(dòng)輥位于混合箱背面的后端通過帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與其中一個(gè)所述螺旋葉片位于混合箱背面的后端傳動(dòng)連接，所述注料口開設(shè)在混合箱的上表面。

15、優(yōu)選地，所述連接管的進(jìn)料端通過銷軸與混合箱的出料口轉(zhuǎn)動(dòng)套接，所述連接管的出料端通過銷軸與定型模板的進(jìn)料口轉(zhuǎn)動(dòng)套接，所述支護(hù)機(jī)構(gòu)還包括固定安裝在混合箱上表面的固定架，所述弧形氣缸固定安裝在固定架的上表面中心處。

16、優(yōu)選地，所述弧形氣缸的活塞桿一端與定型模板的背面固定安裝，所述定型模板的內(nèi)部固定安裝有呈矩形陣列分布的碳纖維加熱管，所述弧形氣缸與位于連接管進(jìn)料端處的銷軸同軸心。

17、優(yōu)選地，所述可視化界面的編輯窗口中基坑側(cè)壁的相關(guān)參數(shù)具體包括基坑側(cè)壁的股長和基坑側(cè)壁的股長與弦長之間的夾角度數(shù)。

18、優(yōu)選地，所述定型模板由垂直轉(zhuǎn)變?yōu)閮A斜狀態(tài)下位移距離的計(jì)算公式具體為：

19、

20、其中，表示定型模板由垂直轉(zhuǎn)變?yōu)閮A斜狀態(tài)下的位移距離。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

22、1、本發(fā)明通過集土機(jī)構(gòu)、運(yùn)土機(jī)構(gòu)、混合機(jī)構(gòu)和支護(hù)機(jī)構(gòu)的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了基坑開挖和支護(hù)的同步進(jìn)行，利用挖掘出的土重新填充到基坑側(cè)壁形成支護(hù)墻，并利用混合機(jī)構(gòu)注入水泥漿料加固土體，從而解決了傳統(tǒng)方法存在的問題，進(jìn)而具有提高工程質(zhì)量，降低風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約成本以及符合環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的優(yōu)點(diǎn)。

23、2、本發(fā)明通過可視化界面、處理模塊及挖機(jī)本體的控制終端的配合，能夠?qū)崿F(xiàn)事先根據(jù)施工需求輸入相關(guān)參數(shù)，從而自動(dòng)計(jì)算并調(diào)整支護(hù)機(jī)構(gòu)的定型模板角度，確保支護(hù)墻的傾斜角度符合具體要求，進(jìn)而具有顯著提高基坑開挖效率和安全性，并通過精確調(diào)整支護(hù)墻的角度，能夠很好地適應(yīng)不同施工環(huán)境和需求，為基坑側(cè)壁提供可靠支撐的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括挖機(jī)本體（1），其特征在于：所述挖機(jī)本體（1）的挖斗與履帶之間設(shè)置有可移動(dòng)的集土機(jī)構(gòu)，所述集土機(jī)構(gòu)包括集土框（2）、破土輥（21）和驅(qū)動(dòng)電機(jī)（22），所述挖機(jī)本體（1）的挖斗在基坑開挖過程中，利用所述集土機(jī)構(gòu)的集土框（2）對基坑開挖過程中產(chǎn)生的土實(shí)現(xiàn)收集動(dòng)作，同時(shí)，利用驅(qū)動(dòng)電機(jī)（22）驅(qū)動(dòng)破土輥（21）對收集到的土實(shí)現(xiàn)擠壓破碎動(dòng)作；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述挖機(jī)本體（1）的x車架與集土框（2）的右側(cè)表面均轉(zhuǎn)動(dòng)套接有安裝架（23），所述破土輥（21）的兩端分別與集土框（2）的前內(nèi)壁和后內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)套接，且多個(gè)所述破土輥（21）在集土框（2）的內(nèi)部呈線性陣列分布，多個(gè)所述破土輥（21）的前端均貫穿集土框（2）的前內(nèi)壁后延伸至集土框（2）的正面，所述集土機(jī)構(gòu)還包括固定連接在集土框（2）正面的電機(jī)安裝座（24）。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)（22）固定安裝在電機(jī)安裝座（24）的內(nèi)壁，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)（22）的輸出軸通過聯(lián)軸器與其中一個(gè)所述破土輥（21）位于集土框（2）正面的前端固定連接，相鄰所述破土輥（21）之間通過第三傳動(dòng)齒輪組（25）外嚙合傳動(dòng)，所述集土框（2）的內(nèi)底壁由左側(cè)向右側(cè)中部呈傾斜的下滑狀。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述運(yùn)土機(jī)構(gòu)還包括第一固定塊（33）和第二固定塊（34），所述第一固定塊（33）和第二固定塊（34）分別固定安裝在集土框（2）的正面和右側(cè)表面，所述第一固定塊（33）和第二固定塊（34）的內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)套接有第一傳動(dòng)軸（35），另一所述破土輥（21）靠近第三傳動(dòng)齒輪組（25）前方的前端、位于第一固定塊（33）內(nèi)壁處的第一傳動(dòng)軸（35）兩端、位于第二固定塊（34）內(nèi)壁處的第一傳動(dòng)軸（35）前端均與錐齒輪組（3）的錐齒輪內(nèi)壁固定套接；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述集土框（2）的出料口轉(zhuǎn)動(dòng)套接有排土桿（37），所述排土桿（37）位于集土框（2）內(nèi)的外表面固定套接有排土板（38），所述排土桿（37）的前端貫穿集土框（2）的出料口前內(nèi)壁后延伸至集土框（2）的正面，所述排土桿（37）位于集土框（2）正面的前端與第二傳動(dòng)軸（36）位于第一傳動(dòng)齒輪組（31）后方的后端之間通過帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連接，所述排土桿（37）的外表面轉(zhuǎn)動(dòng)套接有防護(hù)框（39）；

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述混合箱（4）固定安裝在防護(hù)框（39）的右側(cè)表面，所述從動(dòng)輥（311）的后端與混合箱（4）的后內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)套接后延伸至混合箱（4）的背面，所述螺旋葉片（42）的兩端分別與混合箱（4）的前內(nèi)壁和后內(nèi)壁轉(zhuǎn)動(dòng)套接，且兩個(gè)所述螺旋葉片（42）在混合箱（4）的內(nèi)部呈左右錯(cuò)位分布，兩個(gè)所述螺旋葉片（42）的后端均貫穿混合箱（4）的后內(nèi)壁后延伸至混合箱（4）的背面，兩個(gè)所述螺旋葉片（42）之間通過第二傳動(dòng)齒輪組（41）外嚙合傳動(dòng)，所述從動(dòng)輥（311）位于混合箱（4）背面的后端通過帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與其中一個(gè)所述螺旋葉片（42）位于混合箱（4）背面的后端傳動(dòng)連接，所述注料口（43）開設(shè)在混合箱（4）的上表面。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述連接管（51）的進(jìn)料端通過銷軸與混合箱（4）的出料口轉(zhuǎn)動(dòng)套接，所述連接管（51）的出料端通過銷軸與定型模板（5）的進(jìn)料口轉(zhuǎn)動(dòng)套接，所述支護(hù)機(jī)構(gòu)還包括固定安裝在混合箱（4）上表面的固定架（53），所述弧形氣缸（52）固定安裝在固定架（53）的上表面中心處。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述弧形氣缸（52）的活塞桿一端與定型模板（5）的背面固定安裝，所述定型模板（5）的內(nèi)部固定安裝有呈矩形陣列分布的碳纖維加熱管（54），所述弧形氣缸（52）與位于連接管（51）進(jìn)料端處的銷軸同軸心。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述可視化界面（6）的編輯窗口中基坑側(cè)壁的相關(guān)參數(shù)具體包括基坑側(cè)壁的股長和基坑側(cè)壁的股長與弦長之間的夾角度數(shù)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于：所述定型模板（5）由垂直轉(zhuǎn)變?yōu)閮A斜狀態(tài)下位移距離的計(jì)算公式具體為：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于基坑支護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，且公開了一種基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括挖機(jī)本體，挖機(jī)本體的挖斗與履帶之間設(shè)置有可移動(dòng)的集土機(jī)構(gòu)，集土機(jī)構(gòu)包括集土框、破土輥和驅(qū)動(dòng)電機(jī)，該基坑開挖用的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，通過集土機(jī)構(gòu)、運(yùn)土機(jī)構(gòu)、混合機(jī)構(gòu)和支護(hù)機(jī)構(gòu)的協(xié)同作用，實(shí)現(xiàn)了基坑開挖和支護(hù)的同步進(jìn)行，利用挖掘出的土重新填充到基坑側(cè)壁形成支護(hù)墻，并利用混合機(jī)構(gòu)注入水泥漿料加固土體，從而解決了傳統(tǒng)方法存在的問題，進(jìn)而具有提高工程質(zhì)量，降低風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)約成本以及符合環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：閻長虹,嚴(yán)剛,俞良晨,劉剛,徐成華
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇南京地質(zhì)工程勘察院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2