專利名稱：一種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種土木工程中輸送被挖出材料的設(shè)備及方法，具體的說(shuō)，是涉及一種適用于房屋建筑、地鐵車(chē)站等深基坑的開(kāi)挖運(yùn)土裝置及運(yùn)土方法。
背景技術(shù)：
目前，房屋建筑、地鐵車(chē)站等深基坑的運(yùn)土方式主要是通過(guò)在基坑內(nèi)修建內(nèi)外相連的臨時(shí)棧橋或運(yùn)土通道。
其中，修建臨時(shí)棧橋會(huì)加大水平支撐和豎向支撐的截面積，增加鋼筋和混凝土的用量，致使工程成本增多；并且修建棧橋還需要增加臨時(shí)立柱，會(huì)占用挖土施工機(jī)械的作業(yè)空間，降低挖土施工機(jī)械的工作效率，延長(zhǎng)施工工期。另外，在基坑深度超過(guò)15m時(shí)，修建臨時(shí)棧橋也不安全。
而對(duì)于修建運(yùn)土通道來(lái)說(shuō)，當(dāng)基坑超過(guò)一定的深度后，如地鐵車(chē)站等狹長(zhǎng)的場(chǎng)地由于無(wú)法滿足運(yùn)土通道的放坡要求而不能使用。另外，基于工程造價(jià)的考慮，一般運(yùn)土通道修建的較窄，而且坡面防滑難以達(dá)到要求，都給基坑土方外運(yùn)造成了巨大的安全隱患。 發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的是現(xiàn)有基坑的土方運(yùn)輸工程成本高、安全隱患大的技術(shù)問(wèn)題，提供了一種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置及方法，能夠使基坑，尤其是深基坑的土方運(yùn)輸安全可靠，同時(shí)又能節(jié)約工程造價(jià)，縮短基坑土方外運(yùn)施工工期。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明通過(guò)以下的技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)
—種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置，在基坑頂部?jī)蓚?cè)的地面上分別對(duì)稱安裝有焊接固定在鋼板底座上的支撐塔架，所述鋼板底座底部焊接有鋼樁并設(shè)置有土體加固區(qū)，所述支撐塔架頂端設(shè)置有連接支座，所述連接支座設(shè)置有限位槽；
兩個(gè)所述支撐塔架之間連接有兩根相互平行的鋼絲繩，所述鋼絲繩的兩端分別固定于所述連接支座；
所述鋼絲繩上安裝有第一卷?yè)P(yáng)機(jī)，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)置有用于使兩條所述鋼絲繩穿過(guò)的滑道，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷繩末端通過(guò)掛鉤吊接有運(yùn)土箱；
每個(gè)所述支撐塔架外側(cè)土體中設(shè)置有錨塊，所述錨塊與所述支撐塔架上的連接支座之間連接有斜拉索；
每個(gè)所述支撐塔架外側(cè)地面上安裝有第二卷?yè)P(yáng)機(jī)，所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷繩穿過(guò)所述連接支座的限位槽，并固定連接于所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)。
所述支撐塔架為三角形支撐塔架、四腳支撐塔架或A字形支撐塔架。
所述支撐塔架的高度為2 3m。
所述鋼樁的長(zhǎng)度為5 8m。
所述土體加固區(qū)為水泥土加固區(qū)、粉煤灰加固區(qū)或礦渣加固區(qū)。
所述土體加固區(qū)的水平范圍為每邊大于所述鋼板底座2 3m，所述土體加固區(qū)的深
所述鋼絲繩的直徑為24 36m。
所述錨塊為鋼筋混凝土錨塊、鋼板錨塊或砌石錨塊。
所述錨塊的深度為2 3m，所述錨塊與所述支撐塔架的中心距為5飛m。
一種利用上述用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置的運(yùn)土方法，包括如下步驟
(I)將基坑頂部?jī)蓚?cè)地面的土體加固，形成所述土體加固區(qū)，并預(yù)埋所述錨塊；
(2)精確確定每根所述鋼樁的準(zhǔn)確位置，并將所述鋼樁用壓裝機(jī)壓在設(shè)計(jì)位置；
(3)將所述鋼板底座與所述鋼樁焊接牢固；
(4)將所述支撐塔架與所述鋼板底座焊接牢固；
(5)將所述鋼絲繩連接在兩個(gè)所述支撐塔架之間，確保所述鋼絲繩的兩端與所述連接支座連接牢固；
(6)用所述斜拉索將所述錨塊與所述支撐塔架上的連接支座連接牢固；
(7)將所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝在所述鋼絲繩上，使所述鋼絲繩穿過(guò)所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)的滑道，將所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷繩末端通過(guò)掛鉤與所述運(yùn)土箱連接；
(8)將第二卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝在所述支撐塔架外側(cè)，并將所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷繩穿過(guò)所述連接支座的限位槽，并固定連接于所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)；
( 9 )所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)將所述運(yùn)土箱降至基坑底部進(jìn)行裝土，所述運(yùn)土箱裝滿土后， 所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)將所述運(yùn)土箱起吊離開(kāi)基坑底部；
( 10)通過(guò)所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)曳引所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)，使所述運(yùn)土箱隨所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)移動(dòng)到所述基坑邊；
(11)所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)將所述運(yùn)土箱起吊到所述支撐塔架附近，基坑外的運(yùn)土車(chē)輛再將土運(yùn)走。
本發(fā)明的有益效果是
本發(fā)明可以方便地將基坑中的土運(yùn)送到基坑外，再通過(guò)運(yùn)送車(chē)輛運(yùn)走，避免了修建臨時(shí)棧橋或運(yùn)土通道，也就避免了大量修建臨時(shí)立柱和加大水平支護(hù)結(jié)構(gòu)截面，能夠顯著節(jié)約工程成本和縮短工程施工周期，重載車(chē)輛也不需要在基坑臨時(shí)修建的結(jié)構(gòu)上行駛， 減小運(yùn)土車(chē)輛對(duì)水平和豎向支撐的影響，運(yùn)輸穩(wěn)定，安全可靠，提高了基坑的整體穩(wěn)定性。


附圖是本發(fā)明所提供的運(yùn)土裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1，第二卷?yè)P(yáng)機(jī)；2，鋼筋混凝土錨塊；3，第二滑輪；4，鋼板底座；5，第一滑輪; 6，第一卷?yè)P(yáng)機(jī)；7，鋼絲繩；8，三角形支撐塔架；9，連接支座；10，斜拉索；11，水泥土加固區(qū)； 12，鋼粧；13，運(yùn)土箱；14，基坑。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的內(nèi)容、特點(diǎn)及效果，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下
如附圖所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置，主要由第一卷?yè)P(yáng)機(jī) 6、第二卷?yè)P(yáng)機(jī)I、鋼絲繩7、三角形支撐塔架8、鋼筋混凝土錨塊2、斜拉索10、鋼板底座4、鋼樁12、水泥土加固區(qū)11以及運(yùn)土箱13構(gòu)成。
兩臺(tái)三角形支撐塔架8分別對(duì)稱地安裝于基坑14頂部?jī)蓚?cè)的地面上，三角形支撐塔架8架的高度為2 3m，三角形支撐塔架8中鋼管與地面的夾角為45°飛0°。三角形支撐塔架8也可以改為采用四腳支撐塔架或A字形支撐塔架，但必須滿足強(qiáng)度和變形的要求。 三角形支撐塔架8的頂端設(shè)置有連接支座9，連接支座9的頂部固定連接有第二滑輪3。
三角形支撐塔架8通過(guò)焊接的方式與其底部的鋼板底座4固定牢固，鋼板底座4 的規(guī)格為4000 X 4000 X 30mm。鋼板底座4底部又與安裝在土體中的鋼樁12焊接牢固，鋼樁 12的作用是防止三角形支撐塔架8向基坑14內(nèi)側(cè)移。鋼樁12的長(zhǎng)度范圍在5 8m，可以由工字鋼、槽鋼或組合鋼板制成，其尺寸和型號(hào)根據(jù)承臺(tái)上部載荷確定。
鋼板底座4底部的土體在一定區(qū)域范圍內(nèi)通過(guò)水泥進(jìn)行加固，以增強(qiáng)三角形支撐塔架8的整體穩(wěn)定性。水泥土加固區(qū)11中水泥與土體的質(zhì)量比例為1:2，加固的水平范圍為水平方向每邊超過(guò)鋼板底座4的長(zhǎng)度為2 3m,加固深度為3 4m。水泥土加固區(qū)11的范圍和大小可以根據(jù)地層的物理力學(xué)性質(zhì)進(jìn)行計(jì)算，而水泥也可以用粉煤灰和礦渣代替。
每個(gè)三角形支撐塔架8外側(cè)在遠(yuǎn)離基坑14方向的土體中設(shè)置有鋼筋混凝土錨塊 2，鋼筋混凝土錨塊2的尺寸為4000 X 3000 X 100mm,深度為2 3m。鋼筋混凝土錨塊2的位置應(yīng)在兩個(gè)三角形支撐塔架8中心連線的延長(zhǎng)線上，其與三角形支撐塔架8的中心距為5飛m。 鋼筋混凝土錨塊2與三角形支撐塔架8之間通過(guò)細(xì)鋼絲繩制成的斜拉索10連接，斜拉索10 的端部與三角形支撐塔架8的連接支座9固定牢固。其中，鋼筋混凝土錨塊2的材料也可以由鋼板或砌石等替代，其作用是防止三角形支撐塔架8向基坑14內(nèi)傾覆。
在兩個(gè)三角形支撐塔架8之間連接有兩根相互平行的鋼絲繩7，鋼絲繩7的兩端分別與兩側(cè)三角形支撐塔架8的連接支座9固定牢固。為了保證受力，鋼絲繩7應(yīng)選用較粗型號(hào)的鋼絲繩，其直徑范圍是2Γ36πι。兩根鋼絲繩7上安裝有第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6，第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6 設(shè)置有兩條滑道，分別用于將一根鋼絲繩7從中穿過(guò)，從而使第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6能夠在鋼絲繩7 上平衡、順利、穩(wěn)定的運(yùn)行。
第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6的卷繩末端設(shè)置有硬質(zhì)掛鉤，掛鉤掛在運(yùn)土箱13的拉繩結(jié)上，從而能夠?qū)⑦\(yùn)土箱13穩(wěn)定吊裝。第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6頂部固定連接有第一滑輪5。第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6主要用于控制運(yùn)土箱13的上下位置。
每個(gè)三角形支撐塔架8外側(cè)在遠(yuǎn)離基坑14方向的地面上安裝有第二卷?yè)P(yáng)機(jī)1，第二卷?yè)P(yáng)機(jī)I的卷繩末端與第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6連接，具體可以是纏繞在第一滑輪5上并打結(jié)固定， 或者繞過(guò)第一滑輪5并拉回到第二卷?yè)P(yáng)機(jī)I位置，第一滑輪5主要起到對(duì)第二卷?yè)P(yáng)機(jī)I的卷繩末端固定和限位的作用。第二卷?yè)P(yáng)機(jī)I的卷繩還需放置在三角形支撐塔架8頂部第二滑輪3的溝槽中；此時(shí)第二滑輪3的溝槽作為連接支座9的限位槽，以防止第二卷?yè)P(yáng)機(jī)I的卷繩左右晃動(dòng)。第二卷?yè)P(yáng)機(jī)I能夠曳引第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6沿鋼絲繩7移動(dòng)，從而使運(yùn)土箱13由基坑14中部移動(dòng)到基坑14邊緣位置，也就是控制運(yùn)土箱13的水平位置。從受力的角度講， 連接后第二卷?yè)P(yáng)機(jī)I的卷繩的水平投影以與鋼絲繩7的延長(zhǎng)線重合為佳。
利用上述用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置的運(yùn)土方法，其具體步驟如下
用水泥土攪拌機(jī)將基坑14頂部?jī)蓚?cè)地面的土體加固，水泥與土體的質(zhì)量比例為 1:2 ;同時(shí)每個(gè)三角形支撐塔架8外側(cè)預(yù)埋一個(gè)鋼筋混凝土錨塊2。
用經(jīng)緯儀精確確定每根鋼樁12的準(zhǔn)確位置，檢查鋼樁12，確保鋼樁12的垂直度，6確保鋼樁12沒(méi)有被銹蝕之后，將鋼樁12用壓裝機(jī)壓在設(shè)計(jì)位置。
將鋼板底座4與鋼樁12焊接牢固，再將三角形支撐塔架8的底部與鋼板底座4焊接牢固。
將鋼絲繩7連接在兩個(gè)三角形支撐塔架8之間，確保鋼絲繩7的兩端分別與兩邊的連接支座9連接牢固。
用斜拉索10將鋼筋混凝土錨塊2與三角形支撐塔架8連接，其中斜拉索10連接于三角形支撐塔架8的一端是與連接支座9固定牢固。
將第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6安裝在鋼絲繩7上，使鋼絲繩7穿過(guò)第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6的滑道。運(yùn)土箱 13頂部的四個(gè)角上分別鉆一小孔，小孔中穿四個(gè)鋼絲繩，四個(gè)鋼絲繩交在一起打結(jié)，然后將第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6的卷繩末端通過(guò)硬質(zhì)掛鉤鉤在在運(yùn)土箱13的拉繩結(jié)上。
將兩個(gè)第二卷?yè)P(yáng)機(jī)I分別安裝在兩個(gè)三角形支撐塔架8外側(cè)，然后將第二卷?yè)P(yáng)機(jī) I的卷繩穿過(guò)三角形支撐塔架8頂部第二滑輪3的溝槽中，并最終固定連接于第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6 頂部的第一滑輪5上。
運(yùn)土裝置連接安裝完畢，開(kāi)始運(yùn)土操作。通過(guò)第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6將運(yùn)土箱13降至基坑 14底部，進(jìn)行裝土。運(yùn)土箱13中裝滿土后，通過(guò)第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6將運(yùn)土箱13起吊，離開(kāi)基坑 14底部并上升到一定高度。
通過(guò)第二卷?yè)P(yáng)機(jī)I曳引第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6，使第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6在鋼絲繩7上平穩(wěn)地由基坑 14中部向基坑14邊緣滑動(dòng)，運(yùn)土箱13也就隨第一卷?yè)P(yáng)機(jī)I 一并移動(dòng)到基坑14邊。
最后，開(kāi)動(dòng)第一卷?yè)P(yáng)機(jī)6，將運(yùn)土箱13起吊到三角形支撐塔架8附近位置，運(yùn)土車(chē)輛只需停在基坑14外就可以把土運(yùn)走。
運(yùn)土結(jié)束后，可以將將運(yùn)土裝置按照從上到下的順序拆除。
盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式的具體變換，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置，其特征在于，在基坑頂部?jī)蓚?cè)的地面上分別對(duì)稱安裝有焊接固定在鋼板底座上的支撐塔架，所述鋼板底座底部焊接有鋼樁并設(shè)置有土體加固區(qū)，所述支撐塔架頂端設(shè)置有連接支座，所述連接支座設(shè)置有限位槽； 兩個(gè)所述支撐塔架之間連接有兩根相互平行的鋼絲繩，所述鋼絲繩的兩端分別固定于所述連接支座； 所述鋼絲繩上安裝有第一卷?yè)P(yáng)機(jī)，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)置有用于使兩條所述鋼絲繩穿過(guò)的滑道，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷繩末端通過(guò)掛鉤吊接有運(yùn)土箱； 每個(gè)所述支撐塔架外側(cè)土體中設(shè)置有錨塊，所述錨塊與所述支撐塔架上的連接支座之間連接有斜拉索； 每個(gè)所述支撐塔架外側(cè)地面上安裝有第二卷?yè)P(yáng)機(jī)，所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷繩穿過(guò)所述連接支座的限位槽，并固定連接于所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置，其特征在于，所述支撐塔架為三角形支撐塔架、四腳支撐塔架或A字形支撐塔架。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置，其特征在于，所述支撐塔架的高度為2 3m。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置，其特征在于，所述鋼樁的長(zhǎng)度為5 8m。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置，其特征在于，所述土體加固區(qū)為水泥土加固區(qū)、粉煤灰加固區(qū)或礦渣加固區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置，其特征在于，所述土體加固區(qū)的水平范圍為每邊大于所述鋼板底座2 3m，所述土體加固區(qū)的深度為3 4m。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置，其特征在于，所述鋼絲繩的直徑為24 36m。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置，其特征在于，所述錨塊為鋼筋混凝土錨塊、鋼板錨塊或砌石錨塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置，其特征在于，所述錨塊的深度為2 3m，所述錨塊與所述支撐塔架的中心距為5飛m。
10.一種利用權(quán)利要求1-9中任一項(xiàng)所述用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置的運(yùn)土方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)將基坑頂部?jī)蓚?cè)地面的土體加固，形成所述土體加固區(qū)，并預(yù)埋所述錨塊； (2)精確確定每根所述鋼樁的準(zhǔn)確位置，并將所述鋼樁用壓裝機(jī)壓在設(shè)計(jì)位置； (3)將所述鋼板底座與所述鋼樁焊接牢固； (4)將所述支撐塔架與所述鋼板底座焊接牢固； (5)將所述鋼絲繩連接在兩個(gè)所述支撐塔架之間，確保所述鋼絲繩的兩端與所述連接支座連接牢固； (6)用所述斜拉索將所述錨塊與所述支撐塔架上的連接支座連接牢固； (7)將所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝在所述鋼絲繩上，使所述鋼絲繩穿過(guò)所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)的滑道，將所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷繩末端通過(guò)掛鉤與所述運(yùn)土箱連接； (8)將第二卷?yè)P(yáng)機(jī)安裝在所述支撐塔架外側(cè)，并將所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷繩穿過(guò)所述連接支座的限位槽，并固定連接于所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)； (9 )所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)將所述運(yùn)土箱降至基坑底部進(jìn)行裝土，所述運(yùn)土箱裝滿土后，所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)將所述運(yùn)土箱起吊離開(kāi)基坑底部； (10)通過(guò)所述第二卷?yè)P(yáng)機(jī)曳引所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)，使所述運(yùn)土箱隨所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)移動(dòng)到所述基坑邊； (11)所述第一卷?yè)P(yáng)機(jī)將所述運(yùn)土箱起吊到所述支撐塔架附近，基坑外的運(yùn)土車(chē)輛再將土運(yùn)走。·
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于深基坑開(kāi)挖的運(yùn)土裝置及方法，在基坑頂部?jī)蓚?cè)的地面上分別安裝支撐塔架，兩個(gè)支撐塔架之間連接鋼絲繩，鋼絲繩上安裝第一卷?yè)P(yáng)機(jī)，第一卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷繩末端通過(guò)掛鉤吊接有運(yùn)土箱；每個(gè)支撐塔架外側(cè)地面上安裝第二卷?yè)P(yáng)機(jī)，第二卷?yè)P(yáng)機(jī)的卷繩穿過(guò)支撐塔架，并固定連接于第一卷?yè)P(yáng)機(jī)。第一卷?yè)P(yáng)機(jī)將運(yùn)土箱放在基坑底部進(jìn)行裝土，運(yùn)土箱裝滿土后，第一卷?yè)P(yáng)機(jī)將運(yùn)土箱起吊，然后通過(guò)地面的第二卷?yè)P(yáng)機(jī)將運(yùn)土箱拉到支撐塔架附近，運(yùn)土車(chē)輛只需停在基坑外就可以把土運(yùn)走。本發(fā)明能夠使基坑，尤其是深基坑的土方運(yùn)輸安全可靠，同時(shí)又能節(jié)約工程造價(jià)，縮短基坑土方外運(yùn)施工工期。
文檔編號(hào)E02D17/02GK102926388SQ20121039027
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月15日
發(fā)明者柴艷飛, 王存貴, 張?jiān)聘? 陸海英, 黃克起, 方杰, 高璞, 朱芳, 其他發(fā)明人請(qǐng)求不公開(kāi)姓名 申請(qǐng)人:中國(guó)建筑第六工程局有限公司