一种自保压建筑支撑装置及自保压建筑支撑系统的制作方法

本实用新型涉及一种自保压建筑支撑装置及自保压建筑支撑系统。

背景技术：

在建筑施工中，尤其是地坑开挖施工中，经常要对基坑围护墙体进行支撑。这种支撑力要根据施工进度和地质条件精确控制，既不能太大，又不能太小。支撑力太大会使墙体土层变形，太小又会出现塌陷。最合理的方法是用液压油缸在受控状态下对围护墙体施力。

这种原理的液压支撑已有几年的使用经验，支撑效果良好。但是这种液压支撑存在一个危险的隐患，由于施工现场环境恶劣、复杂，一旦油管破裂、液压锁阀和油缸密封出现故障或其它原因导致施力油缸失压，连接支撑油缸的支撑结构(钢支撑)便会坍塌，造成事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种自保压建筑支撑装置及自保压建筑支撑系统。

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种自保压建筑支撑装置，包括缸体、活塞及活塞杆，所述活塞设于所述缸体内，所述活塞与所述活塞杆固定连接或一体设置；所述缸体内设有柱塞，所述柱塞为轴线沿所述活塞相对于所述缸体的运行方向设置的柱体；所述柱塞套设于所述活塞及所述活塞杆内，所述柱塞、所述活塞及所述活塞杆限定一气腔，所述气腔内填充有工作气体。气腔内的工作气体在被压缩时气压升高，以提供对建筑的支撑，并能缓解作业过程中的震动，提高安全性。

根据本实用新型的一个实施例，所述活塞、所述柱塞与所述缸体限定第一工作腔，所述第一工作腔连通有用于供油的第一油路，所述第一工作腔和所述第一油路内装有液压油。通过第一油路向工作腔内通入加压的液压油，可高效地推动建筑物上升；此时，气腔内压缩的工作气体与液压推力产生合力，提高顶升效率尤其是刚开始气腔压缩量最大时的顶升效率。

根据本实用新型的一个实施例，所述自保压建筑支撑装置还包括检测单元，所述第一油路上设置有第一压力传感器，所述第一压力传感器连接于所述检测单元。通过获取第一压力传感器所感受的第一油路内油液压力，检测单元可监控第一油路工作状态是否正常，一旦失压或液压异常波动可发出指示信号，供操作人员参考并进行相关检查。

根据本实用新型的一个实施例，所述活塞杆径向尺寸小于所述活塞，所述活塞、所述活塞杆与所述缸体限定第二工作腔，所述第二工作腔连通有用于供油的第二油路，所述第二工作腔和所述第二油路内装有液压油。活塞两端均有液压的情况下，通过调节第一工作腔和第二工作腔各自的油液压力，可使得带动建筑物移动的活塞杆运行更平稳、可靠。

根据本实用新型的一个实施例，所述自保压建筑支撑装置还包括检测单元，所述第二有路上设置有第二压力传感器，所述第二压力传感器连接于所述检测单元。通过获取第二压力传感器所感受的第二油路内油液压力，检测单元可监控第二油路工作状态是否正常，一旦失压或液压异常波动可发出指示信号，供操作人员参考并进行相关检查。

根据本实用新型的一个实施例，所述自保压建筑支撑装置还包括平衡阀，所述平衡阀并联于所述第一油路和所述第二油路之间。平衡阀可用于调节第一油路和第二油路的压差，从而控制活塞及活塞杆相对于缸体的运动；还可减少供油部件的数量，第一油路和第二油路可由一台液压泵同时供油。

根据本实用新型的一个实施例，所述自保压建筑支撑装置还包括位移传感器，所述位移传感器固定设置于所述缸体或所述活塞杆以检测所述活塞杆相对于所述缸体的位移。该位移传感器感受活塞杆相对于缸体的位移，从而可在超出预设行程、运动速度过快或发生其他运行异常状态时报警。

根据本实用新型的一个实施例，所述自保压建筑支撑装置还包括检测单元，所述位移传感器连接于所述检测单元。

根据本实用新型的一个实施例，所述自保压建筑支撑装置还包括检测单元和与其连接的气压传感器，所述气压传感器安装于所述缸体，所述活塞杆或所述柱塞设有通气孔，所述通气孔一端连通所述气腔，另一端由所述气压传感器封闭。气压传感器可监控气腔内工作气体的气压，从而一旦气压降低即可触发报警信号；另外，当工作气体因缓慢泄露气压降低，也可从通气孔补充至合适的气压。

本实用新型还公开了一种自保压建筑支撑系统，其包括一个或多个上述自保压建筑支撑装置。

与现有技术相比，本实用新型结构简单紧凑、合理，其在工作过程中，当供油管路破裂、液压锁阀和油缸密封出现故障或其他原因导致缸体完全失压后，仍能保持一个完全的支撑压力，确保支撑结构的稳定。

附图说明

图1为根据本实用新型一个方面的一种自保压建筑支撑装置；

图2为根据本实用新型另一个方面的一种自保压建筑支撑装置；

图3为根据本实用新型又一个方面的一种自保压建筑支撑装置；

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图对本实用新型进行详细的描述：

实施例一

参考图1，一种自保压建筑支撑装置，包括缸体1、活塞杆2和活塞15，活塞15位于缸体1内部。其中，活塞杆2和活塞15固定连接，例如通过螺纹连接的方式固定连接；当然，活塞杆2也可与活塞15一体设置，二者之间具有良好的密封即可。活塞杆2和活塞15均为圆柱状并同轴设置，缸体1具有圆柱状的内壁，活塞15和缸体1之间可相对滑动地密封。

缸体1内部空间的底部设有柱塞3，柱塞3和缸体1一体成型。活塞杆2中心设有盲孔，活塞15中心设有通孔，柱塞3套设于该盲孔和通孔内，并且活塞15与柱塞3之间可相对滑动地密封，从而柱塞3、活塞15和活塞杆2共同限定形成一气腔5，气腔5内填充工作气体(例如氮气)，初始气压可按需设置。此时，当活塞杆2相对于缸体1被压缩，气腔5内的工作气体即可推动活塞15及活塞杆2提供图示箭头方向的推力F；当活塞杆2竖直向上设置，该力F也竖直向上，从而可用于支撑建筑物。

进一步地，活塞15、柱塞3和缸体1之间，则限定形成了第一工作腔10。设置用于供油的第一油路12，第一油路12连通该第一工作腔10，通过加压装置(例如液压泵)经由第一油路12向第一工作腔10内供入带压的液压油，推动活塞15相对于缸体1向图示箭头方向运动，从而推动建筑物移动。

通过一台或多台上述自保压建筑支撑装置，可组成自保压建筑支撑系统。

实施例二

在实施例一的基础上，为增加安全系数，在第一油路12上设置第一压力传感器7以感受第一油路12内油液压力，并将该第一压力传感器7连接至检测单元14，检测单元14可监控第一油路12工作状态是否正常，一旦失压或液压异常波动可发出指示信号，供操作人员参考并进行相关检查。检测单元14可为包括计算机的控制器或利用PLC器件实现。

实施例三

参考图2，在以上实施例的基础上，缸体1和活塞杆2可相对滑动地密封，并且活塞杆2直径小于活塞15的直径，缸体1、活塞杆2和活塞15合围限定第二工作腔11。通过第二油路13向该第二工作腔11内通入带压的液压油，通过控制第一油路12及第二油路13中的油液压力及二者之间的压差，即可控制活塞杆2的出力大小、运动方向及运动速度。

第二油路13上设置第二压力传感器8以感受第二油路13内油液压力，并将该第二压力传感器8连接至检测单元14，检测单元14可监控第二油路13工作状态是否正常，一旦失压或液压异常波动可发出指示信号，供操作人员参考并进行相关检查。

柱塞3在其轴线上贯通地设有通气孔4，通气孔4一端连通气腔5，另一端则由一气压传感器6封闭，气压传感器6连接至检测单元14以监控气腔5内工作气体的气压，一旦气压异常，触发报警。并且，当工作腔5内工作气体气压不足，拆下气压传感器6即可对工作气体进行补充。当然，该通气孔4只要能实现气腔5与外界的连通即可，故亦可设置于活塞杆2上；相应地，气压传感器6也安装至活塞杆2外侧。

此外，活塞杆2上还固定设置有连接于检测单元14的位移传感器9，用于感受活塞杆2相对于缸体1的位移，进而获取活塞杆2的运动状态如速度等，一旦运行异常，触发报警。位移传感器9通过测距的方式工作，例如激光测距；或者在缸体1上安装相应的标尺，位移传感器9通过配合该标尺工作。当然，位移传感器9也可安装于缸体1上，原理类似，不再赘述。

实施例四

参考图3，在实施例三的基础上，第一油路12和第二油路13之间并联地连接有平衡阀16。平衡阀16可用于调节第一油路12和第二油路13的压差，从而控制活塞15及活塞杆2相对于缸体1的运动。

以上详细描述了本实用新型的优选实施例。应当理解，本实用新型中的实施例仅用于对本实用新型进行说明，并不构成对权利要求范围的限制。对于本领域技术人员来说，上述实施例中技术特征的任意组合无需付出创造性劳动，是显而易见的，其任意组合以及本领域内技术人员可以想到的其他实质上等同的替代，都落在本实用新型的保护范围之内。