一种下沉摩阻力可调节沉井

文档序号:185098 发布日期:2021-11-02 浏览:31次 >En<

阅读说明:本技术 一种下沉摩阻力可调节沉井 (Sinking well with adjustable sinking frictional resistance ) 是由 邵风行 谢含军 欧金辉 池奥博 李宏欣 李云超 尹骏 叶嘉庭 林寅鑫 施旭锋 于 2021-08-26 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种下沉摩阻力可调节沉井,包括井体、摩阻力调节单元和数据采集器,其中井体包括周围设有若干开口的井壁;摩阻力调节单元设置于开口处、且与开口一一对应,摩阻力调节单元包括与井体连接的驱动器、与驱动器连接的伸缩件,伸缩件通过开口与井体滑动连接,驱动器用于将伸缩件推出井壁外或收进井壁内;数据采集器设置于井体上、且与驱动器电连接,用于采集井体的姿态及下沉数据。本发明提供的一种下沉摩阻力可调节沉井通过不同位置设置的摩阻力调节单元对下沉阻力进行适当调控,解决现在技术所存在的沉井施工期间不同部位下沉量存在偏差,导致沉井姿态偏离、甚至无法下沉或者突沉的问题。本发明作用效果显著,适于广泛推广。(The invention discloses a sinking frictional resistance adjustable sinking well, which comprises a well body, a frictional resistance adjusting unit and a data acquisition unit, wherein the well body comprises a well wall, the periphery of which is provided with a plurality of openings; the friction adjusting unit is arranged at the opening and corresponds to the opening one by one, the friction adjusting unit comprises a driver connected with the well body and a telescopic piece connected with the driver, the telescopic piece is connected with the well body in a sliding mode through the opening, and the driver is used for pushing the telescopic piece out of the well wall or retracting the telescopic piece into the well wall; the data acquisition unit is arranged on the well body, is electrically connected with the driver and is used for acquiring the posture and the sinking data of the well body. The sinking frictional resistance adjustable open caisson provided by the invention can properly regulate and control the sinking resistance through the frictional resistance adjusting units arranged at different positions, and solves the problems of deviation of the attitude of the open caisson, even incapability of sinking or sudden sinking caused by deviation of sinking amounts at different parts during open caisson construction in the prior art. The invention has obvious effect and is suitable for wide popularization.)

一种下沉摩阻力可调节沉井

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域,特别涉及,一种下沉摩阻力可调节沉井。

背景技术

沉井是井筒状的结构物,在井内挖土,沉井依靠自身重力克服井壁摩阻力后下沉到设计标高,然后经过混凝土封底并填塞井孔,使其成为桥梁墩台或其它结构物的基础。在施工大型桥墩的基坑、污水泵站、大型设备基础、人防掩蔽所、盾构拼装井、地下车道与车站水工基础施工围护装置时使用。

沉井施工期间,由于地层以及施工的不确定性,容易导致不同部位下沉量存在偏差,导致沉井姿态偏离、有时会导致无法下沉或者突沉情况。沉井下沉主要依靠自身重量与阻力的相互平衡,其中自重是确定的,而侧阻和端阻存在较大不确定性。因此针对上述问题,有必要设计一种新的沉井结构,解决沉井施工期间不同部位下沉量存在偏差,导致沉井姿态偏离、甚至无法下沉或者突沉的问题。

发明内容

针对上述缺陷,本发明解决的技术问题在于,提供一种下沉摩阻力可调节沉井,以解决现在技术所存在的沉井施工期间不同部位下沉量存在偏差,导致沉井姿态偏离、甚至无法下沉或者突沉的问题。

本发明提供了一种下沉摩阻力可调节沉井,包括:

井体,包括周围设有若干开口的井壁;

摩阻力调节单元,设置于所述开口处、且与所述开口一一对应,所述摩阻力调节单元包括与所述井体连接的驱动器、与所述驱动器连接的伸缩件,所述伸缩件通过所述开口与所述井体滑动连接,所述驱动器用于将所述伸缩件推出所述井壁外或收进所述井壁内;

数据采集器,设置于所述井体上、且与所述驱动器电连接,用于采集所述井体的姿态及下沉数据。

优选地,所述驱动器与所述井体可拆卸连接,所述驱动器包括:

连接件,与所述井体可拆卸连接;

伸缩调节器,一端与所述连接件固定连接、且设置于所述开口内;

角度调节器,一端与所述伸缩调节器的另一端连接,另一端与所述伸缩件连接,用于调节所述伸缩件的角度。

优选地,所述伸缩件包括:

支撑件,设置于所述开口内、且与所述开口滑动连接,所述支撑件设有上下对称的两个;

摩擦件,分别与两个所述支撑件铰接、且设置于两个所述支撑件之间,所述摩擦件与所述角度调节器铰接;

遮挡件,分别与所述支撑件、所述摩擦件和所述驱动器连接,所述遮挡件为具有弹性的结构。

优选地,所述角度调节器包括:

整体调节器,与所述伸缩调节器连接;

中部调节器,一端与所述整体调节器连接,另一端与所述摩擦件铰接;

周侧调节器,与所述摩擦件铰接,所述周侧调节器设有多个、且以所述中部调节器为中心周向均布于所述整体调节器上。

优选地,所述支撑件上设有若干限位槽,所述限位槽内设有与所述限位槽一一对应的限位块,所述限位块通过弹性体与所述伸缩调节器连接。

优选地,还包括与所述井体可拆卸连接的固定件,所述固定件通过所述开口贯穿所述井壁、且为长条形结构,用于将所述井体与土层固定连接。

优选地,所述井壁为中空的棱柱结构,所述开口设置于所述井壁的侧表面靠近侧棱的位置。

优选地,所述伸缩件与所述驱动器连接的另一端设有防滑层。

优选地,所述井体还包括与所述井壁连接的隔墙,所述隔墙上设有若干开孔,所述开孔上设有所述摩阻力调节单元,所述井壁与所述隔墙连接的区域两侧均设有所述开口。

优选地,所述连接件与所述井壁连接的一侧设有弹性垫层;所述伸缩件与所述连接件之间设有弹性隔离层,所述弹性隔离层用于防水防尘。

由上述方案可知,本发明提供的一种下沉摩阻力可调节沉井,通过数据采集器采集沉井的姿态和下沉数据;通过驱动器接收数据采集器的反馈信号,自动根据反馈信号运动,进而控制伸缩件的顶进与回缩;通过不同位置的摩阻力调节单元协同作用,使得井体均匀可控的下沉,避免因环境的不确定性导致的姿态变化或轨迹偏斜的问题。本发明可以对下沉阻力进行适当调控,解决现在技术所存在的沉井施工期间不同部位下沉量存在偏差,导致沉井姿态偏离、甚至无法下沉或者突沉的问题,作用效果显著,适于广泛推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种下沉摩阻力可调节沉井的结构示意图;

图2为图1所示的一种下沉摩阻力可调节沉井的摩阻力调节单元的结构示意图;

图3为图1所示的一种下沉摩阻力可调节沉井的井体的结构示意图;

图4为本发明实施例提供的另一种下沉摩阻力可调节沉井的结构示意图;

图5为图4所示的一种下沉摩阻力可调节沉井的井体的结构示意图;

图6为图4所示的一种下沉摩阻力可调节沉井到达指定位置固定后的状态的结构示意图;

图7为图4所示的一种下沉摩阻力可调节沉井的摩阻力调节单元的结构示意图;

图8沿图7中A-A线的剖视结构图;

图9为图8所示的摩阻力调节单元角度调节后的状态的结构示意图;

图10为本发明实施例提供的又一种下沉摩阻力可调节沉井的摩阻力调节单元的剖视结构示意图。

图1-10中:

1、井体;2、驱动器;3、伸缩件;4、固定件;5、防滑层;11、井壁;12、隔墙;21、连接件;22、伸缩调节器;23、角度调节器;31、支撑件;32、摩擦件;33、遮挡件;111、开口;121、开孔;221、限位块;222、弹性体;231、整体调节器;232、中部调节器;233、周侧调节器;311、限位槽。

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。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

请一并参阅图1至图3,现对本发明提供的一种下沉摩阻力可调节沉井的一种具体实施方式进行说明。该种下沉摩阻力可调节沉井包括井体1、摩阻力调节单元和数据采集器,其中井体1包括周围设有若干开口111的井壁11;摩阻力调节单元设置于开口111处、且与开口111一一对应,摩阻力调节单元包括与井体1连接的驱动器2、与驱动器2连接的伸缩件3,伸缩件3通过开口111与井体1滑动连接,驱动器2用于将伸缩件3推出井壁11外或收进井壁11内;数据采集器设置于井体1上、且与驱动器2电连接,用于采集井体1的姿态及下沉数据。

开口111可以设有8个,摩阻力调节单元起到调节井体1与土层之间摩擦力的作用。伸缩件3可以为矩形筒状结构,驱动器2设置于伸缩件3的内部,可以为电控千斤顶。沉井施工过程中,通过设置于井体1上的数据采集器实时采集井体1的姿态及下沉数据,当检测到井体1下沉速度加快达到启动阈值时,将检测信号传输至驱动器2,驱动器2启动,将伸缩件3推出到井壁11外部,增加井壁11与土层之间的摩擦力,从而有效减缓井体1的下沉速度;当井体1的下沉速度减缓达到停止阈值时,驱动器2根据反馈信号控制伸缩件3回收至井壁11内,减小井壁11与土层之间的摩擦力;当井体1下沉过程中由于外界环境变化导致受力不均匀,偏离计划轨迹或姿态发生变化时,数据采集器自动分析姿态及轨迹信息,控制相应驱动器2做出对应反应,如,若井体1偏离轨迹向右下方沉降,设置于右侧的摩阻力调节单元启动,对应位置的驱动器2控制伸缩件3移动,对井体1施加一个向左的推力,将井体1调整回计划轨迹上。

与现有技术相比,该种下沉摩阻力可调节沉井通过数据采集器采集井体1的姿态和下沉数据;通过驱动器2接收数据采集器的反馈信号,自动根据反馈信号运动,进而控制伸缩件3的顶进与回缩;通过不同位置的摩阻力调节单元协同作用,使得井体1均匀可控的下沉,避免因环境的不确定性导致的姿态变化或轨迹偏斜的问题。本发明可以对下沉阻力进行适当调控,解决现在技术所存在的沉井施工期间不同部位下沉量存在偏差,导致沉井姿态偏离、甚至无法下沉或者突沉的问题。

实施例2

作为本发明实施例的一种具体实施方式,请一并参阅图1至图9,本实施例提供的一种下沉摩阻力可调节沉井的结构与实施例1基本相同,其不同之处在于驱动器2与井体1可拆卸连接,驱动器2包括连接件21、伸缩调节器22和角度调节器23,其中连接件21与井体1可拆卸连接;伸缩调节器22的一端与连接件21固定连接、且设置于开口111内;角度调节器23的一端与伸缩调节器22的另一端连接,另一端与伸缩件3连接,用于调节伸缩件3的角度。连接件21可以为矩形板,通过螺栓与井体1可拆卸连接;伸缩调节器22可以为电控千斤顶或气缸,用于对伸缩件3进行大距离的伸缩调节;角度调节器23对伸缩件3进行微小距离的伸缩调节及一定量角度的调节。

在本实施例中,伸缩件3包括支撑件31、摩擦件32和遮挡件33,其中支撑件31设置于开口111内、且与开口111滑动连接,支撑件31设有上下对称的两个;摩擦件32分别与两个支撑件31铰接、且设置于两个支撑件31之间,摩擦件32与角度调节器23铰接;遮挡件33分别与支撑件31、摩擦件32和驱动器2连接,遮挡件33为具有弹性的结构。

支撑件31和遮挡件33将伸缩调节器22和角度调节器23包裹在内,且支撑件31和遮挡件33组成的形状与开口111的形状向匹配,伸缩件3回收后可完全收纳于开口111内。摩擦件32设置于支撑件31和遮挡件33的同一侧,支撑件31和遮挡件33的另一侧通过弹性隔离层与连接件21连接。支撑件31和遮挡件33共同对摩擦件32进行支撑,摩擦件32与土层接触,增加井体1与土层之间的摩擦力。支撑件31和遮挡件33还对驱动器2进行保护,防水防泥土,为驱动器2工作提供良好的环境,延长使用寿命。摩擦件32转动时,支撑件31也产生位移,此时遮挡件33产生对应的变形,遮挡件33可以为橡胶片或树脂片。

在本实施例中,角度调节器23包括整体调节器231、中部调节器232和周侧调节器233,其中整体调节器231与伸缩调节器22连接;中部调节器232的一端与整体调节器231连接,另一端与摩擦件32铰接;周侧调节器233与摩擦件32铰接,周侧调节器233设有多个、且以中部调节器232为中心周向均布于整体调节器231上。整体调节器231由伸缩调节器22推动,大幅度的伸缩移动,用于对中部调节器232和周侧调节器233进行固定与支撑,同时短距离对中部调节器232和周侧调节器233整体进行位置的移动;中部调节器232和周侧调节器233均可以为气缸或千斤顶,中部调节器232与摩擦件32的中心铰接,摩擦件32绕中心转动;周侧调节器233对摩擦件32进行支撑同时通过调节各个周侧调节器233的伸缩量,调节摩擦件32与水平面的夹角,从而调节井体1的受力情况,避免其受力不均的问题。

在本实施例中,支撑件31上设有若干限位槽311,限位槽311内设有与限位槽311一一对应的限位块221,限位块221通过弹性体222与伸缩调节器22连接。限位块221可以为横截面为凸字型的长条形结构,对支撑件31起到支撑和限位的作用,支撑件31沿限位块221长度方向滑动,同时支撑件31在摩擦件32转动时,向伸缩调节器22的方向发生位移,带动限位块221挤压弹性体222,弹性体222可以为弹簧或弹片,对限位块221提供支撑力。需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示井体1、摩阻力调节单元、固定件4和数据采集器及其组成部分之间必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

在本实施例中,井壁11为中空的棱柱结构,具体的可以为中空的矩形筒状,开口111设置于井壁11的侧表面靠近侧棱的位置,即井壁11的四个角两侧分别设有2个开口111,井壁11为开设8个开口111的结构。开口111设置于靠近侧棱的位置有利于对棱与棱之间的平面进行很好的调节,保证井壁11整体受力更均匀。

在本实施例中,伸缩件3与驱动器2连接的另一端设有防滑层5,防滑层5用于增加伸缩件3与土层之间的摩擦力,可以为具有防滑纹的橡胶层或塑料层。防滑层5与伸缩件3可拆卸连接,防滑层5包裹于伸缩件3外部,对伸缩件3进行保护,防滑层5损坏时,拆卸替换,即可继续使用摩阻力调节单元对井体1进行调节,延长摩阻力调节单元的使用寿命,节约成本。

实施例3

作为本发明实施例的一种具体实施方式,请一并参阅图1至图10,本实施例提供的一种下沉摩阻力可调节沉井的结构与实施例2基本相同,其不同之处在于还包括与井体1可拆卸连接的固定件4,固定件4通过开口111贯穿井壁11、且为长条形结构,用于将井体1与土层固定连接。当井体1下沉至设计标高后,拆除摩阻力调节单元,将固定件4通过开口111固定到土层中,对井体1进行支撑固定,避免井体1继续下沉或发生偏移。同时,摩阻力调节单元可以应用至其他井体1上,循环使用,更节省成本,利用率更高。

在本实施例中,井体1还包括与井壁11连接的隔墙12,隔墙12上设有若干开孔121,开孔121上设有摩阻力调节单元,井壁11与隔墙12连接的区域两侧均设有开口111。开口111的位置保证井体1的受力更均匀,同时设置于开口111的摩阻力调节单元可以更好的对井体1的状态进行调节,井体1运动过程更稳定。

在本实施例中,连接件21与井壁11连接的一侧设有弹性垫层,弹性垫层使得连接件21与井壁11连接更紧密,同时防水防泥土;伸缩件3与连接件21之间设有弹性隔离层,弹性隔离层可以为可伸缩的橡胶膜或塑料膜,用于防水防尘。弹性垫层可以为橡胶垫或者树脂垫,弹性垫层中间设有弹性膜,弹性膜可以为塑料膜或乳胶膜,弹性膜可以使驱动器2和伸缩件3或固定件4通过,并起到阻水阻泥土的作用。在此,只要能够实现上述弹性垫层和弹性隔离层相关性能作用的均在本申请文件保护的范围之内。

在本实施例中,请参阅图10,伸缩件3整体组成为楔形结构,具体的是,支撑件31倾斜设置,支撑件31和遮挡件33与伸缩件3连接的另一侧围成的敞口处的截面面积大于摩擦件32的表面积。楔形结构使得伸缩件3底部固定面积更大,固定更牢固,有利于增加伸缩件3整体的强度,延长使用寿命。支撑件31可以为截面为梯形的板,支撑件31与摩擦件32连接的一端的截面积小于另一端的截面积,支撑件31支撑受力强度更好。摩擦件32与土层接触的表面可以为向外凸出的弧形,增大与土层的接触面积,接触产生的作用力更大,同时弧形表面可以产生过度缓冲的效果,对整体向外突出的伸缩件3起到一定的保护作用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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