一种深基坑施工动态支护装置及方法与流程

本发明涉及工程建设，尤其涉及一种深基坑施工动态支护装置及方法。

背景技术：

1、随着经济建设的快速发展、推进，基坑的建设、安全防护是许多施工单位在进行各类建筑项目施工过程中需要高度重视的问题，通过胀壳预应力式锚杆斜向下穿过滑裂面插入稳定土层后，并通过快速注浆将胀壳预应力式锚杆完全固定住，并可以在基坑面层借助安装槽钢件，对整个基坑面层进行固定。

2、但将胀壳预应力式锚杆安装完成后，还需要定期巡检基坑层面的加固稳定程度，但有时因外界各种因素影响，土层内部应力发生微量变化，人们通过肉眼往往很难直接观察到，土层内部应力的微量变化导致局部区域的胀壳预应力式锚杆加固程度降低，就会存在较大的安全潜在隐患。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种深基坑施工动态支护装置及方法，从而及时、精准检测出锚杆支撑垫板的应力姿态变化，为工程及时人员及时发现基坑土层潜在安全隐患提供便利，一定程度上防止工程事故的发生。

2、为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

3、本发明提供一种深基坑施工动态支护装置，包括用于支撑基坑面层的槽钢件，槽钢件的槽钢实部一侧安装有支撑垫板，支撑垫板设有中心孔，支撑垫板安装有斜向插入基坑面层中的中空锚杆体，中空锚杆体上安装有与支撑垫板接触的斜垫板，中空锚杆体上紧固安装有与斜垫板挤压接触的锚杆固定螺母，支撑垫板设有多个插装区域，插装区域包括一组相对设置的边围架板，边围架板为l形，一组边围架板之间设有多个t形架板，同一插装区域的边围架板、t形架板都相互平行，边围架板与t形架板之间、相邻t形架板之间都形成外间隙、内间隙。其中，在每个内间隙位置处，支撑垫板都开设有多个与内间隙连通的阵列插孔。

4、每个插装区域的其中一个内间隙位置处配置有一与任意一个阵列插孔对齐的卡位螺母，每个插装区域都安装有安装在外间隙、卡位螺母、阵列插孔位置处的动态监测组件。动态监测组件包括中空螺栓、螺接在中空螺栓一侧端的压敏件，螺接在中空螺栓另一侧端的电连接体，多个动态监测组件的电连接体通过导线并联连接在同一电插头上，其中，压敏件设有与槽钢件的槽钢实部挤压接触的压敏电阻。

5、动态支护装置还包括测试器，测试器配置有恒压源、对外接口，恒压源、对外接口之间的电路串接配置有电流计、电流表显器。动态支护装置还包括主控机，主控机配置有单片机、与单片机连接的电源模块、电流检测模块，单片机i/o输出端连接有总线，总线包括多个分支线，其中，每个分支线都独立与单片机的其中一个i/o输出端口连接。

6、作为本发明的优选技术方案：设卡位螺母一组对边的间距为h、卡位螺母的螺孔直径尺寸为da、外间隙的开口纵向高度尺寸为lw、内间隙截面的纵向高度尺寸为ln、阵列插孔的孔直径尺寸为dc，则ln>h>lw>da>dc。。

7、作为本发明的优选技术方案：中空螺栓包括六角螺帽、第一螺纹杆以及贯穿六角螺帽、第一螺纹杆的螺纹通槽，第一螺纹杆螺接在卡位螺母上。压敏件包括与压敏电阻固定连接的第二螺纹杆，第二螺纹杆螺接在螺纹通槽一侧方位。电连接体包括第三螺纹杆，第三螺纹杆螺接在螺纹通槽另一侧方位。其中，第二螺纹杆与第三螺纹杆的螺纹方向相反。

8、作为本发明的优选技术方案：第二螺纹杆侧端开设有电插槽，电插槽内部设有第一内电触点，第二螺纹杆侧端面设有第一外电触环。第三螺纹杆一侧端设有电插杆，电插杆插接在电插槽位置处，电插杆前侧端配置有前端电触点，电插杆配置有与第一外电触环相配合的环侧电触环。

9、作为本发明的优选技术方案：压敏电阻插装在阵列插孔位置处，压敏电阻的长度大于阵列插孔的长度。

10、作为本发明的优选技术方案：电流计与电流表显器之间通过模数转换模块连接，进行测试时，电插头插接在对外接口位置处。

11、作为本发明的优选技术方案：每个分支线都连接有一分支插接器，电插头插接在分支插接器位置处。

12、本发明提供一种深基坑施工动态支护方法，包括以下内容：

13、环节一、支护安装：将槽钢件、支撑垫板、斜垫板、中空锚杆体、锚杆固定螺母固定安装，并完成中空锚杆体的注浆操作。

14、环节二、动态监测组件寻位安装：在支撑垫板的“上”、“下”、“左”、“右”四个插装区域上，在每个插装区域上寻找到被槽钢实部遮挡的阵列插孔，在被槽钢实部遮挡的阵列插孔中，选择一个距离插装区域中心最近的阵列插孔位置处安装动态监测组件。

15、环节三、接触程度测试和紧固：首先，将电插头插接在测试器的对外接口处，打开测试器，观察测试器的电流表显器数显。然后，将其中一个插装区域位置的动态监测组件的中空螺栓沿着旋紧的方向旋转，再次观察测试器的电流表显器数显变化，若电流表显器数显减小，说明已经紧固，停止继续旋紧动态监测组件。最后，依次将剩余三个插装区域位置的动态监测组件的中空螺栓沿着旋紧的方向旋转，直至观察到电流表显器数显减小，停止继续旋紧动态监测组件。

16、环节四、接入监测线路系统：首先，支撑垫板四个插装区域位置处都配置安装好动态监测组件后，将动态监测组件与分支线进行电连接。然后，所有支撑垫板上的动态监测组件都与对应位置的分支线电连接完成后，开启主控机，主控机内单片机进行多次初始电流参数测试采集，每次初始电流参数测试采集只对一个分支线上的初始电流进行测试采集，将获取到的初始电流参数信息存储在单片机的rom存储器中。

17、环节五、常态化监测：主控机内单片机周期性的对所有分支线进行常态电流采集，每次进行常态电流采集时只导通一个分支线所在电路，并对获取到的常态电流与初始电流进行对比，若常态电流与初始电流之间差值大于系统预设的阈值，则输出警报信息。

18、另外，在进行初始电流参数测试采集以及常态电流采集时，单片机依次按照其i/o输出端口的地址顺序进行单个i/o输出端口导通驱控。

19、与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

20、本发明通过在胀壳预应力式锚杆的支撑垫板与槽钢实部之间寻位安装动态监测组件，在安装动态监测组件时采用测试器快速辅助完成同一支撑垫板上的所有动态监测组件的紧固安装，并将支撑垫板上的动态监测组件与分支线连接，利用单片机的多个i/o输出端口独立对所有分支线所连接的动态监测组件(群)进行初始电流测试，并通过单片机周期性的对所有分支线所连接的动态监测组件(群)进行常态电流监测，从而及时、精准检测出锚杆支撑垫板的应力姿态变化，为工程及时人员及时发现基坑土层潜在安全隐患提供便利，一定程度上防止工程事故的发生。

技术特征：

1.一种深基坑施工动态支护装置，包括用于支撑基坑面层(1)的槽钢件(2)，槽钢件(2)的槽钢实部(3)一侧安装有支撑垫板(4)，支撑垫板(4)设有中心孔(401)，支撑垫板(4)安装有斜向插入基坑面层(1)中的中空锚杆体(5)，中空锚杆体(5)上安装有与支撑垫板(4)接触的斜垫板(6)，中空锚杆体(5)上紧固安装有与斜垫板(6)挤压接触的锚杆固定螺母(7)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种深基坑施工动态支护装置，其特征在于：

3.根据权利要求1所述的一种深基坑施工动态支护装置，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的一种深基坑施工动态支护装置，其特征在于：

5.根据权利要求1所述的一种深基坑施工动态支护装置，其特征在于：

6.根据权利要求1所述的一种深基坑施工动态支护装置，其特征在于：

7.根据权利要求1所述的一种深基坑施工动态支护装置，其特征在于：

8.一种深基坑施工动态支护方法，其特征在于，采用权利要求1至7中任一项所述的一种深基坑施工动态支护装置，包括以下环节内容：

9.根据权利要求8所述的一种深基坑施工动态支护方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种深基坑施工动态支护装置及方法，涉及工程建设技术领域。本发明通过在胀壳预应力式锚杆的支撑垫板与槽钢实部之间寻位安装动态监测组件，在安装动态监测组件时采用测试器快速辅助完成同一支撑垫板上的所有动态监测组件的紧固安装，并将支撑垫板上的动态监测组件与分支线连接，利用单片机的多个I/O输出端口独立对所有分支线所连接的动态监测组件(群)进行初始电流测试，并通过单片机周期性的对所有分支线所连接的动态监测组件(群)进行常态电流监测，从而及时、精准检测出锚杆支撑垫板的应力姿态变化，为工程及时人员及时发现基坑土层潜在安全隐患提供便利，一定程度上防止工程事故的发生。

技术研发人员：王敏,鲍文胜,梁际青,叶志兵,李剑飞
受保护的技术使用者：安徽万纬工程管理有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15