一种连系梁及使用方法与流程

1.本发明属于施工工程领域，具体涉及一种连系梁及使用方法。


背景技术：

2.目前，沿基坑侧壁排列设置的由混凝土前排桩、后排桩和连系梁组成的支挡结构是工程施工过程中常见的支护结构，其中平行设置的前排桩、后排桩在主动区土体的土压力作用下，混凝土桩会产生朝向基坑一侧的侧向位移，后排桩的最大侧向位移出现在桩顶，而前排桩由于被动区土体的土压力及连系梁的拉拽，其位移曲线会呈现鼓肚形，即最大侧向位移会出现在桩中。由于基坑越挖越深，前、后排桩会出现侧向位移过大的情况，不仅影响施工安全和施工进度，还会对周围临近建筑的地基基础造成破坏。
3.因此，需要一种新的技术以解决现有技术中前排桩出现桩身侧向位移过大的问题。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种连系梁及使用方法，其具有避免前排桩出现桩身侧向位移过大的效果。
5.本发明采用了以下技术方案：
6.一种连系梁，用于连接前排桩与后排桩，包括第一梁体、第二梁体、第一位移监测器、距离监测器、位移调节组件和数据处理器，所述前排桩与基坑连接，所述第一位移监测器用于监测所述前排桩的桩身的侧向位移，所述后排桩与所述前排桩相邻且位于远离所述基坑的一侧。
7.所述第一梁体一端与所述前排桩固定连接，另一端与所述位移调节组件固定连接，所述第二梁体一端与所述后排桩固定连接，另一端与所述位移调节组件远离所述第一场梁体的一端固定连接，所述位移调节组件可在所述数据处理器的控制下伸长和缩短且位于所述第一梁体与所述第二梁体之间，所述距离监测器用于监测所述位移调节组件的伸缩长度。
8.所述数据处理器包括第一输入端和第一输出端，所述第一输出端用于控制所述位移调节组件的伸长和缩短，所述第一输入端分别与所述第一位移监测器、所述距离监测器电连接。
9.作为本发明技术方案的进一步改进，所述数据处理器还电连接有无线通信器和报警装置。
10.作为本发明技术方案的进一步改进，所述第一位移监测器安装在所述前排桩上靠近所述基坑的一侧。
11.作为本发明技术方案的进一步改进，还包括第一固定支座和第二固定支座，所述第一固定支座、所述第二固定支座分别用于将所述第一梁体、所述第二梁体与所述位移调节件固定连接。
12.作为本发明技术方案的进一步改进，所述位移调节件设有伸缩控制器和伸缩装置，所述伸缩装置设有第二输入端和动作输出端，所述伸缩控制器与所述第二输入端电连接，用于控制所述动作输出端的缩短与伸长，所述伸缩控制器与所述数据处理器电连接，所述动作输出端与所述第一固定支座固定连接。
13.作为本发明技术方案的进一步改进，所述伸缩控制器为伺服阀。
14.作为本发明技术方案的进一步改进，还包括压力感应器，所述压力感应器安装在所述动作输出端与所述第一固定支座之间且与所述数据处理器电连接。
15.一种连系梁的使用方法，包括如上述所述的连系梁，包括以下步骤：
16.s1.所述第一位移监测器测得所述第一位移的实时数据la并传输至所述数据处理器处理；
17.s2.将实时数据la记作l
a1
并与预设安全值l
安
对比，若l
a1
小于l
安
，则执行步骤s1；若 l
a1
大于或等于l
安
，则执行步骤s3；
18.s3.所述数据处理器控制所述位移调节组件缩短预设位移l
缩
；
19.s4.将经过缩短l缩后的所述第一位移记作lc，其中lc＝l
a 1-l
缩
，若lc小于l
安
，则执行步骤s1；若lc大于或等于l
安
，则执行步骤s5；
20.s5.所述距离监测器测得所述位移调节组件的伸缩长度的实时数据lb并传输至所述数据处理器；
21.s6.将实时数据lb与所述位移调节组件缩短后得到的最小长度l
min
对比，若lb大于l
min
，则执行步骤s3；若lb小于或等于l
min
，则终止执行。
22.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
23.前排桩与后排桩之间设有位移调节组件，位移调节组件通过第一梁体、第二梁体分别与前排桩、后排桩固定连接，安装在前排桩的第一位移监测器会将测得的桩身侧向位移传输至数据处理器，经人工或脚本实时监测，当双排桩位移过大，或者发生突发情况可能使桩侧向位移过大时，由手动或脚本采取措施，向数据处理器输送信号，使数据处理器控制位移调节组件的伸缩长度来调整前后排桩之间的间距，从而调整前排桩桩身的侧向位移，避免由于前排桩桩身侧向位移过大而引起前排桩断裂，进而保证基坑工程的安全施工。
附图说明
24.下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术作进一步地详细说明：
25.图1是整体结构示意图。图2是连系梁使用过程的流程图。
26.附图标记：
27.1-前排桩；
28.2-后排桩；
29.3-第一梁体；
30.4-第二梁体；
31.5-第一位移监测器；
32.6-距离监测器；
33.7-位移调节组件；71-伸缩控制器；72-伸缩装置；721-第二输入端；722-动作输出
端；
34.8-数据处理器；81-第一输入端；82-第一输出端；
35.9-基坑；
36.10-第一固定支座；
37.11-第二固定支座；
38.12-压力感应器。
具体实施方式
39.以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。附图中各处使用的相同的附图标记指示相同或相似的部分。
40.需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本发明中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本发明各组成部分的相互位置关系来说的。
41.参照图1至图2，一种连系梁，用于连接前排桩1与后排桩2，包括第一梁体3、第二梁体4、第一位移监测器5、距离监测器6、位移调节组件7和数据处理器8，第一位移监测器 5可优选为位移传感器，可设有电阻应变片、调节器和放大器，距离监测器6可优选为距离传感器，第一梁体3和第二梁体4可优选为工字型钢结构，前排桩1与后排桩2为混凝土结构，其内部设有钢筋骨架，所述前排桩1与基坑9连接，所述第一位移监测器5用于监测所述前排桩1的桩身的侧向位移，所述后排桩2与所述前排桩1相邻且位于远离所述基坑9的一侧，所述第一位移监测器5安装在所述前排桩1上靠近所述基坑9的一侧，便于监测前排桩1的侧向位移。
42.所述第一梁体3一端与所述前排桩1内部的钢筋骨架固定连接，固定连接方式优选为焊接，另一端与所述位移调节组件7固定连接。所述第二梁体4一端与所述后排桩2内部的钢筋骨架固定连接，另一端与所述位移调节组件7远离所述第一场梁体的一端固定连接，固定连接方式优选为焊接，所述位移调节组件7可在所述数据处理器8的控制下伸长和缩短且位于所述第一梁体3与所述第二梁体4之间，所述距离监测器6用于监测所述位移调节组件7 的伸缩长度，所述数据处理器8还电连接有无线通信器和报警装置，当前排桩1桩身的侧向位移过大且不可调整时，启动报警装置并通过所述无线通信器输出前排桩1桩身侧向位移过大的报警信息，以对施工人员进行报警提醒，同时可在危险情况无法解决时提供逃生时间。
43.所述数据处理器8包括第一输入端81和第一输出端82，所述第一输出端82用于控制所述位移调节组件7的伸长和缩短，所述第一输入端81分别与所述第一位移监测器5、所述距离监测器6电连接，安装在前排桩1的第一位移监测器5会将测得的桩身侧向位移传输至数据处理器8，经人工或脚本实时监测，当双排桩位移过大，或者发生突发情况可能使桩侧向位移过大时，由手动或脚本采取措施，向数据处理器8输送信号，使数据处理器8控制位移调节组件7的伸缩长度来调整前后排桩2之间的间距，从而调整前排桩1桩身的侧向位移，
避免由于前排桩1桩身侧向位移过大而引起前排桩1断裂，进而保证基坑9工程的安全施工。连系梁采用非混凝土结构，一方面节约了大量施工材料，另一方面由于混凝土结构抗压不抗拉的特性，使得混凝土双排桩无法承受过大的应变，而双排桩结构在主动区土体的压力作用下，受拉区极易发生破坏，本发明所采用的可调整梁身长度的钢结构连系梁可避免时前后排桩2出现过大的应变。
44.可根据现场施工需要随时改变距离监测器6的数量和位置，在一个实施例中，距离监测器6安装在第一固定支座10上。
45.在另一个实施例中，距离监测器6安装在第一梁体3上。
46.具体地，还包括第一固定支座10和第二固定支座11，固定支座可优选为固定接头，所述第一固定支座10、所述第二固定支座11分别用于将所述第一梁体3、所述第二梁体4与所述位移调节件固定连接。
47.具体地，所述位移调节件设有伸缩控制器71和伸缩装置72，所述伸缩控制器71可优选为伺服阀，位移调节件可优选为带有活塞杆的液压缸，伺服阀将接收到电信号并将其转化为液压信号来调节活塞杆伸出液压缸部分的长度使其缩短，所述伸缩装置72设有第二输入端721和动作输出端722，所述伸缩控制器71与所述第二输入端721电连接，用于控制所述动作输出端722的缩短与伸长，所述伸缩控制器71与所述数据处理器8电连接，所述动作输出端722与所述第一固定支座10固定连接，动作输出端722设置在位移调节件上靠近前排桩1 的一端，便于调整前排桩1桩身的侧向位移。数据处理器8向伸缩控制器71传递电信号，伸缩控制器71将电信号转化为伸缩装置72的动作信号来控制动作输出端722的缩短，以实现连系梁整体长度的缩短，从而减小前排桩1桩身的侧向位移。
48.具体地，还包括压力感应器12，所述压力感应器12安装在所述动作输出端722与所述第一固定支座10之间且与所述数据处理器8电连接，可实时记录前后排桩2之间的载荷，根据记录的载荷数值可推测危险情况，当前后排桩2之间的载荷数值过大或突然过大时可启动与数据处理器8电连接的无线通信器和报警装置，以对施工人员进行报警提醒，同时可在危险情况无法解决时提供逃生时间。
49.如图2，本发明还公开了上述的连系梁的使用方法，包括以下步骤：
50.s1.当前排桩1桩身发生朝向基坑9方向的侧向位移时，安装在前排桩1上的所述第一位移监测器5测得所述第一位移即前排桩1的桩身侧向位移的实时数据la并传输至所述数据处理器8处理，第一位移的实时数据la为前排桩1初始垂直桩身位置至检测时桩身位置的侧向位移。
51.s2.将实时数据la记作l
a1
并与预设安全值l
安
对比，预设安全值l
安
可根据现场施工情况设定，若l
a1
小于l
安
，前排桩1桩身的侧向位移小于预设安全值时执行步骤s1继续记录侧向位移的数值；若l
a1
大于或等于l
安
，则执行步骤s3，前排桩1桩身的侧向位移大于或等于预设安全值时，数据处理器8向位移调节组件7发出缩短的电信号。
52.s3.所述数据处理器8控制所述位移调节组件7缩短预设位移l
缩
，预设安全值l
缩
可根据现场施工情况设定，位移调节组件7接受数据处理器8发出缩短的电信号，位移调节组件7 执行缩短动作来实现连系梁梁身缩短，从而使得前排桩1桩身的侧向位移减小l
缩
的长度。
53.s4.将经过缩短l
缩
后的所述第一位移记作lc，其中lc＝l
a1-l
缩
，lc为前排桩1初始垂
直桩身位置至缩短l
缩
长度后检测到的桩身位置的侧向位移，若lc小于l
安
，经过缩短动作后的前排桩1桩身的侧向位移小于预设安全值l
安
时，即完成前排桩1桩身侧向位移的调整，则执行步骤s1继续记录侧向位移的数值；若lc大于或等于l
安
，经过调整后的前排桩1桩身侧向位移仍然大于或等于预设安全值l
安
，则需要继续执行减小前排桩1桩身侧向位移的步骤，在进一步执行缩短动作前还需执行步骤s5判断位移调节组件7是否可以执行进一步缩短动作。
54.s5.所述距离监测器6测得所述位移调节组件7的伸缩长度的实时数据lb并传输至所述数据处理器8，位移调节组件7执行缩短命令后伸缩长度的实时数据lb小于位移调节组件7 的初始长度l
初
，其中lb＝l
初-l
缩
。
55.s6.当位移调节组件7实现最大缩短位移时具有最小长度l
min
，将实时数据lb与所述位移调节组件7缩短后得到的最小长度l
min
对比，若lb大于l
min
，此时位移调节组件7还未实现最大位移，可以执行进一步缩短动作，则执行步骤s3进一步调节前排桩1桩身的侧向位移；若lb小于或等于l
min
，此时位移调节组件7已经实现最大位移，第一位移监测器5继续记录前排桩1的侧向位移，但数据处理器8不再控制位移调节组件7进一步执行缩短动作，现场施工人员可由此得到警示信息。
56.本发明所述的一种连系梁及使用方法的其它内容参见现有技术，在此不再赘述。
57.以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，故凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。