本發(fā)明涉及基坑工程，尤其涉及基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、基坑工程中的鋼支撐是指運(yùn)用鋼管等增強(qiáng)工程結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的連接構(gòu)件，它通常呈現(xiàn)為人字形和交叉形狀，并在地鐵、基坑圍護(hù)等方面得到廣泛應(yīng)用，鋼支撐的主要作用是支撐基坑側(cè)壁，承受土壓力和水壓力，通過構(gòu)建一個穩(wěn)定的框架結(jié)構(gòu)，將側(cè)壁牢固地支撐起來，從而使基坑能夠承受水平和垂直的地面載荷，保證施工的安全和順利進(jìn)行。

2、在基坑支護(hù)鋼支撐的加工、運(yùn)輸、安裝和使用過程中，需要嚴(yán)格遵守相關(guān)的安全操作規(guī)程和注意事項(xiàng)，確保施工的安全和質(zhì)量，例如，在加工前需要對加工機(jī)械的安全操作規(guī)程及注意事項(xiàng)進(jìn)行交底，運(yùn)輸過程中要注意交通安全，安裝時要注意在邊坡設(shè)防護(hù)欄桿，并同時安排專人將邊坡上部的雜物清理干凈，防止墜物傷人，同時，在鋼支撐安裝和使用過程中，需要重點(diǎn)做好對鋼支撐軸線偏差及柱帽位移的觀測，如超過允許值，應(yīng)迅速采取處理措施，而現(xiàn)有技術(shù)的鋼支撐，缺少對此問題的實(shí)時監(jiān)測以及補(bǔ)償?shù)墓δ?，因此，本發(fā)明提出基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述問題，本發(fā)明提出基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)，該基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)保證了軸力補(bǔ)償及時性，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)、實(shí)時及不間斷的監(jiān)測與控制，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，而鄰近又有構(gòu)筑物，對基坑變形和沉降要求極其苛刻的情況下，徹底避免鋼支撐軸力衰減而引起的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移變形，從而有效控制基坑結(jié)構(gòu)的位移變形，確保了基坑開挖安全。

2、為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)，包括總控系統(tǒng)、鋼支撐和監(jiān)測系統(tǒng)，所述鋼支撐由固定端、若干標(biāo)準(zhǔn)鋼管節(jié)和智能自動節(jié)三部分拼接而成，且智能自動節(jié)內(nèi)置液壓千斤頂和壓力傳感器；

3、所述監(jiān)測系統(tǒng)采用數(shù)字多基線遠(yuǎn)景攝影監(jiān)測技術(shù)，將整個基坑每個面拆分成若干個監(jiān)測面，并布設(shè)像控點(diǎn)拍攝監(jiān)測面影像，獲取坐標(biāo)，在影像中提取位移監(jiān)測點(diǎn)的像方位置，計算變化量，同步接入壓力傳感器的數(shù)據(jù)，監(jiān)測液壓千斤頂?shù)膲毫Γ嬎阊a(bǔ)償；

4、所述總控系統(tǒng)連接監(jiān)測系統(tǒng)，采用現(xiàn)場監(jiān)控以及液壓動力控制的方式，接入液壓泵站對智能自動節(jié)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測及自動/手動控制。

5、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述鋼支撐基于基坑設(shè)計及支撐實(shí)測長度，并根據(jù)鋼支撐的構(gòu)件模數(shù)在地面拼裝場地進(jìn)行拼接，標(biāo)準(zhǔn)鋼管節(jié)由若干鋼管組成，相鄰鋼管之間采用法蘭螺栓連接，鋼支撐的兩端分為固定端、智能自動節(jié)兩種形式，且智能自動節(jié)通過法蘭螺栓與其他鋼支撐連接。

6、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述鋼支撐的拼接流程如下：

7、對鋼支撐對應(yīng)安裝基坑開挖實(shí)際長度進(jìn)行測量；

8、根據(jù)所需鋼支撐拼接長度從鋼支撐堆放場地進(jìn)行鋼支撐關(guān)節(jié)選型；

9、在吊車的配合下，從鋼支撐的固定端開始，通過法蘭螺栓連接逐段拼接鋼管；

10、最后拼接智能自動節(jié)，拼接前對智能自動節(jié)相關(guān)數(shù)據(jù)及油管接頭進(jìn)行檢查，控制智能自動節(jié)處于完全縮回狀態(tài)；

11、對拼裝好的鋼支撐進(jìn)行長度復(fù)測，螺栓及相關(guān)檢查。

12、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述液壓千斤頂自帶機(jī)械+液壓自鎖保護(hù)裝置，并內(nèi)置有自動調(diào)平模塊，調(diào)平受力均勻，當(dāng)液壓千斤頂壓力處于設(shè)定值時，機(jī)械鎖定閥、電磁換向閥啟動，帶動液壓泵對馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，鎖緊螺母，防止軸力損失，在設(shè)計的位置進(jìn)行移動。

13、進(jìn)一步改進(jìn)在于：在鋼支撐吊裝至基坑到位后，對智能自動節(jié)施加預(yù)應(yīng)力，包括以下步驟：先施加設(shè)計值的50％軸力、檢查栓緊螺帽、停頓3-5分鐘后、再施加設(shè)計值的70％，所述總控系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的每根鋼支撐的軸力設(shè)定值及上、下限值，對智能自動節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的軸力動態(tài)調(diào)整。

14、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述監(jiān)測系統(tǒng)包括基坑位移監(jiān)測系統(tǒng)和壓力傳感器檢測系統(tǒng)，所述基坑位移監(jiān)測系統(tǒng)采用數(shù)字多基線遠(yuǎn)景攝影監(jiān)測技術(shù)，將整個基坑進(jìn)行工程拆分，以每個面拆分成若干個監(jiān)測面，在每個監(jiān)測面布設(shè)4-5個像控點(diǎn)，使用單反數(shù)碼相機(jī)拍攝監(jiān)測面影像，并由全站儀獲取像控點(diǎn)的坐標(biāo)，通過軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在影像中提取水平位移、豎直位移監(jiān)測點(diǎn)的像方位置，將監(jiān)測點(diǎn)的像方坐標(biāo)自動計算對應(yīng)監(jiān)測點(diǎn)三維坐標(biāo)，最終將每周期監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行對比分析，獲取變化量，完成監(jiān)測工作。

15、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述壓力傳感器檢測系統(tǒng)接入壓力傳感器的數(shù)據(jù)，當(dāng)壓力傳感器檢測到液壓千斤頂壓力處在最大力壓力和最小壓力之間時，液壓泵站處于不工作的狀態(tài)，當(dāng)壓力傳感器檢測到液壓千斤頂壓力值比最小壓力小時，液壓泵站啟動補(bǔ)償壓力，當(dāng)壓力傳感器檢測到液壓千斤頂比最大壓力大時，在保證安全的條件下手動或者自動操作和調(diào)節(jié)，將液壓力控制到低于設(shè)定值的范圍。

16、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述總控系統(tǒng)包括現(xiàn)場控制站和液壓系統(tǒng)，所述現(xiàn)場控制站采用全天候戶外設(shè)計，連接監(jiān)測系統(tǒng)，對若干液壓系統(tǒng)、若干智能自動節(jié)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測及自動/手動控制。

17、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述液壓系統(tǒng)采用全天候戶外設(shè)計，通過接入液壓泵站來同時控制若干智能自動節(jié)。

18、進(jìn)一步改進(jìn)在于：所述現(xiàn)場控制站和液壓系統(tǒng)采用最短原則進(jìn)行布置，控制現(xiàn)場控制站和液壓泵站間的線路最短化，控制液壓泵站與智能自動節(jié)間的油管最短化，所述現(xiàn)場控制站及液壓泵站沿基坑邊緣布置。

19、本發(fā)明的有益效果為：

20、1、本發(fā)明采用智能自動節(jié)構(gòu)建鋼支撐，進(jìn)行自動補(bǔ)償，利用數(shù)字多基線遠(yuǎn)景攝影監(jiān)測技術(shù)監(jiān)測基坑的位移，以及與壓力傳感器軸力檢測相結(jié)合，實(shí)時監(jiān)控基坑的變形，由此通過總控系統(tǒng)基于液壓動力，控制智能自動節(jié)自動進(jìn)行調(diào)節(jié)補(bǔ)償，保證了軸力補(bǔ)償及時性，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)、實(shí)時及不間斷的監(jiān)測與控制，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，而鄰近又有構(gòu)筑物，對基坑變形和沉降要求極其苛刻的情況下，徹底避免鋼支撐軸力衰減而引起的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的位移變形，從而有效控制基坑結(jié)構(gòu)的位移變形，確保了基坑開挖安全。

21、2、本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)鋼支撐軸力自動補(bǔ)償及軸力位移實(shí)時動態(tài)監(jiān)測，采用了“機(jī)械+液壓”雙自鎖設(shè)計，安全更可靠，智能自動節(jié)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，鋼支撐結(jié)構(gòu)安拆方便快捷，智能自動節(jié)保壓工況下，油管及液壓泵站0壓力，安全且功能多樣化。

技術(shù)特征：

1.基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)，包括總控系統(tǒng)、鋼支撐和監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述鋼支撐由固定端、若干標(biāo)準(zhǔn)鋼管節(jié)和智能自動節(jié)三部分拼接而成，且智能自動節(jié)內(nèi)置液壓千斤頂和壓力傳感器；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：所述鋼支撐基于基坑設(shè)計及支撐實(shí)測長度，并根據(jù)鋼支撐的構(gòu)件模數(shù)在地面拼裝場地進(jìn)行拼接，標(biāo)準(zhǔn)鋼管節(jié)由若干鋼管組成，相鄰鋼管之間采用法蘭螺栓連接，鋼支撐的兩端分為固定端、智能自動節(jié)兩種形式，且智能自動節(jié)通過法蘭螺栓與其他鋼支撐連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：所述鋼支撐的拼接流程如下：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：所述液壓千斤頂自帶機(jī)械+液壓自鎖保護(hù)裝置，并內(nèi)置有自動調(diào)平模塊，調(diào)平受力均勻，當(dāng)液壓千斤頂壓力處于設(shè)定值時，機(jī)械鎖定閥、電磁換向閥啟動，帶動液壓泵對馬達(dá)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動，鎖緊螺母，防止軸力損失，在設(shè)計的位置進(jìn)行移動。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：在鋼支撐吊裝至基坑到位后，對智能自動節(jié)施加預(yù)應(yīng)力，包括以下步驟：先施加設(shè)計值的50％軸力、檢查栓緊螺帽、停頓3-5分鐘后、再施加設(shè)計值的70％，所述總控系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的每根鋼支撐的軸力設(shè)定值及上、下限值，對智能自動節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的軸力動態(tài)調(diào)整。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：所述監(jiān)測系統(tǒng)包括基坑位移監(jiān)測系統(tǒng)和壓力傳感器檢測系統(tǒng)，所述基坑位移監(jiān)測系統(tǒng)采用數(shù)字多基線遠(yuǎn)景攝影監(jiān)測技術(shù)，將整個基坑進(jìn)行工程拆分，以每個面拆分成若干個監(jiān)測面，在每個監(jiān)測面布設(shè)4-5個像控點(diǎn)，使用單反數(shù)碼相機(jī)拍攝監(jiān)測面影像，并由全站儀獲取像控點(diǎn)的坐標(biāo)，通過軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在影像中提取水平位移、豎直位移監(jiān)測點(diǎn)的像方位置，將監(jiān)測點(diǎn)的像方坐標(biāo)自動計算對應(yīng)監(jiān)測點(diǎn)三維坐標(biāo)，最終將每周期監(jiān)測點(diǎn)進(jìn)行對比分析，獲取變化量，完成監(jiān)測工作。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：所述壓力傳感器檢測系統(tǒng)接入壓力傳感器的數(shù)據(jù)，當(dāng)壓力傳感器檢測到液壓千斤頂壓力處在最大力壓力和最小壓力之間時，液壓泵站處于不工作的狀態(tài)，當(dāng)壓力傳感器檢測到液壓千斤頂壓力值比最小壓力小時，液壓泵站啟動補(bǔ)償壓力，當(dāng)壓力傳感器檢測到液壓千斤頂比最大壓力大時，在保證安全的條件下手動或者自動操作和調(diào)節(jié)，將液壓力控制到低于設(shè)定值的范圍。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：所述總控系統(tǒng)包括現(xiàn)場控制站和液壓系統(tǒng)，所述現(xiàn)場控制站采用全天候戶外設(shè)計，連接監(jiān)測系統(tǒng)，對若干液壓系統(tǒng)、若干智能自動節(jié)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測及自動/手動控制。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：所述液壓系統(tǒng)采用全天候戶外設(shè)計，通過接入液壓泵站來同時控制若干智能自動節(jié)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于：所述現(xiàn)場控制站和液壓系統(tǒng)采用最短原則進(jìn)行布置，控制現(xiàn)場控制站和液壓泵站間的線路最短化，控制液壓泵站與智能自動節(jié)間的油管最短化，所述現(xiàn)場控制站及液壓泵站沿基坑邊緣布置。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了基坑工程中鋼內(nèi)支撐的軸力自動補(bǔ)償系統(tǒng)，涉及基坑工程技術(shù)領(lǐng)域，包括總控系統(tǒng)、鋼支撐和監(jiān)測系統(tǒng)，所述鋼支撐由固定端、若干標(biāo)準(zhǔn)鋼管節(jié)和智能自動節(jié)三部分拼接而成，且智能自動節(jié)內(nèi)置液壓千斤頂和壓力傳感器；所述監(jiān)測系統(tǒng)采用數(shù)字多基線遠(yuǎn)景攝影監(jiān)測技術(shù)，將整個基坑每個面拆分成若干個監(jiān)測面；本發(fā)明采用智能自動節(jié)構(gòu)建鋼支撐，進(jìn)行自動補(bǔ)償，利用數(shù)字多基線遠(yuǎn)景攝影監(jiān)測技術(shù)監(jiān)測基坑的位移，以及與壓力傳感器軸力檢測相結(jié)合，實(shí)時監(jiān)控基坑的變形，由此通過總控系統(tǒng)基于液壓動力，控制智能自動節(jié)自動進(jìn)行調(diào)節(jié)補(bǔ)償，保證了軸力補(bǔ)償及時性，實(shí)現(xiàn)了動態(tài)、實(shí)時及不間斷的監(jiān)測與控制，在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，確保了基坑開挖安全。

技術(shù)研發(fā)人員：李堅鵬,李少鵬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東榮鴻投資有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/9