/无线信息传输装置，中央控制设备通过总线实时监测轴力监测补偿装置6的状态，当墙体位移量或支撑杆5的轴力与设定值不符合时，中央控制设备立即向相应地信息传输装置发送指令，让轴力监测补偿装置6对应的液压系统启动，对墙体位移或支撑杆5的轴力进行相应的补偿，使其达到设定值；同时，中央控制设备启动报警系统进行报警，并通过基于以态网的有线/无线信息传输装置将墙体位移量或支撑杆5的轴力发送给距离基坑水平支撑系统很远的工控机，这样实现了施工现场的中央控制设备与远处的工控机进行数据传输，让相关的管理人员通过工控机实时掌握施工现场的基坑水平支撑系统的运行状态，当墙体位移量或支撑杆5的轴力与设定值不符合时，管理人员可通过工控机向施工现场的中央控制设备发送指令，从而实现了基坑水平支撑系统的远程监控，另外，工控机内设有短信平台，短信平台通过无线网络与管理人员的终端设备进行通信，终端设备可为手机或PC电脑或平板电脑，当基坑水平支撑系统出现问题时，工控机第一时间通过短信平台发送信息到相关管理人员的终端设备，提醒管理人员及时处理基坑水平支撑系统出现的问题。
[0031]液压系统采用冗余设计，液压系统采用多组子液压系统，多组子液压系统相互独立运行，多组子液压系统相互之间顺序监控，本实施例的液压系统采用三组子液压系统，三组子液压系统相互独立运行，液压管路4排线式布置，外型紧凑美观，集成度高，每组子液压系统可独立控制一个或多个轴力监测补偿装置6，输出推力可根据需要实时调节并进行监控；三组子液压系统相互之间顺序监控，当其中的一组子液压系统出现故障时(如电机或是泵出现故障)，中央控制设备会自行识别，并在极短的时间内切换到旁边的另一组子液压系统进行供油，以保证液压系统安全运行。液压系统输出推力的控制:当轴向力检测传感器16实时检测到任一个轴力监测补偿装置6的推力低于设定值时，将数据发送到中央控制设备，中央控制设备指示与轴力监测补偿装置6相连子液压系统的电机进行启动，当泵压力上到预定值，开启开关阀，往该轴力监测补偿装置6中供油，使之压力达到设定值，到设定之后换向阀断电通过液压锁保压，电机停掉；当轴向力检测传感器16实时检测到轴力监测补偿装置6的推力高于所需的值，可将换向阀开启，卸掉一部分压力，使之压力达到设定值，然后断电通过液压锁保压。
[0032]如图3所示，轴力监测补偿装置6包括油缸、球形旋转件9、球形连接件10、中间件12和机械锁定装置11，油缸通过中间件12与球形连接件10连接，油缸包括主缸体19、主活塞杆13、辅助活塞杆14和堵塞头20，主活塞杆13位于主缸体19内，辅助活塞杆14位于主活塞杆13内，堵塞头20固定在主活塞杆13的顶端，轴向力检测传感器16安装在主缸体19的顶端，油缸通过固定件15固定在支撑杆5的顶端，固定件15可选用法兰盘；球形旋转件9通过球头连接与球形连接件10连接，球形连接件10设有与球头相对应的球形凹槽，实现两者相互之间任一角度和方向的旋转；机械锁定装置11固定在球形连接件10的侧面，机械锁定装置11通过齿轮连接与球形连接件10连接。传感器包括角度传感器18、位移传感器17和轴向力检测传感器16，角度传感器18安装在球形旋转件9的表面上，位移传感器17安装在球形连接件10的表面上，轴向力检测传感器16安装在油缸的顶端，角度传感器18负责实时采集现场墙体位移后的角度数据并将数据传送到控制系统，位移传感器17负责实时采集现场墙体位移的数据并将数据传送到控制系统，轴向力检测传感器16负责实时采集现场支撑杆5的轴向力大小数据并将数据传送到控制系统。由于基坑水平支撑系统的混凝土支护前墙3和混凝土支护后墙7受到外围土体8的压力作用向内产生一定的轴向作用力，如果轴向作用力大于支撑杆5的支护力，基坑就会产生失稳的风险，此时基坑水平支撑系统中的轴力监测补偿装置6上的轴向力检测传感器16和位移传感器17向控制系统发送支撑杆5的轴力、墙体位移量的相关数据，随后控制系统根据轴力、墙体位移量的数据与设定值进行对比后做出轴力或/和墙体位移量的相应补偿动作，同时打开轴力监测补偿装置6中的机械锁定装置11，当轴力或墙体位移量达到设定值时，补偿动作停止并将机械锁定装置11与球形连接件10锁紧；在补偿的同时，位移传感器17采集轴力监测补偿装置6的位移量，倾角传感器18采集墙体的位移后的角度，轴向力检测传感器16采集支撑杆5的轴力，并将数据发送给控制系统。
[0033]本发明的在基坑水平支撑系统中的轴力监测补偿装置6上安装传感器，轴力监测补偿装置6安装在支撑杆5的一端或两端，传感器包括角度传感器18、位移传感器17和轴向力检测传感器16，角度传感器18负责实时采集现场墙体位移后的角度数据并将数据传送到控制系统，位移传感器17负责实时采集现场墙体位移的数据并将数据传送到控制系统，轴向力检测传感器16负责实时采集现场支撑杆5的轴向力大小数据并将数据传送到控制系统，由于基坑水平支撑系统中设置多道支撑杆5，相邻支撑杆5之间的水平距离和垂直距离根据实际情况而定，因此传感器的布点多，数据采集点分布广；所有的传感器负责实时采集现场原始数据并将数据传送到控制系统中的中央控制设备，中央控制设备接收数据并进行处理，当支撑杆5的轴力或墙体位移量超过设定值时，中央控制设备发送报警信号，同时中央控制设备指示轴力监测补偿装置6进行轴力或位移补偿，由于采集到的数据为基坑现场实时的原始数据，再加上数据采集点分布广，因此本发明的基坑水平支撑系统的准确率高，确保基坑施工的安全；控制系统包括电源系统、中央控制设备、信息传输装置、输出装置和工控机，电源系统保证不间断地为中央控制设备提供电源，当中央控制设备监控到支撑杆5两端的墙体位移量或支撑杆5的轴力超过设定值时，立即启动报警，同时，中央控制设备通过信息传输装置将数据传送到距离基坑水平支撑系统很远的工控机，这样实现了施工现场的中央控制设备与远处的工控机进行数据传输，让相关的管理人员通过工控机实时掌握施工现场的基坑水平支撑系统的运行状态，当墙体位移量或支撑杆5的轴力与设定值不符合时，管理人员可通过工控机向施工现场的中央控制设备发送指令，从而实现了基坑水平支撑系统的远程监控。
[0034]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本发明公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种基坑水平支撑系统，包括支撑杆，其特征在于，所述基坑水平支撑系统还包括轴力监测补偿装置、液压系统和控制系统，所述轴力监测补偿装置安装在支撑杆的顶端，所述轴力监测补偿装置的相应位置安装有传感器，所述传感器通过信号线与控制系统连接，所述液压系统分别与控制系统、轴力监测补偿装置连接。2.按照权利要求1所述基坑水平支撑系统，其特征在于:所述支撑杆的两端安装有轴力监测补偿装置，所述轴力监测补偿装置顶紧墙体。3.按照权利要求1所述基坑水平支撑系统，其特征在于:所述支撑杆的一端安装有轴力监测补偿装置，所述轴力监测补偿装置顶紧墙体，支撑杆的另一端通过固定板顶紧墙体。4.按照权利要求1所述基坑水平支撑系统，其特征在于:所述基坑水平支撑系统设有多道支撑杆，所述支撑杆为钢支撑或混凝土预制杆。5.按照权利要求1所述基坑水平支撑系统，其特征在于:所述液压系统采用多组子液压系统，所述多组子液压系统相互独立运行，多组子液压系统相互之间顺序监控。6.按照权利要求1所述基坑水平支撑系统，其特征在于:所述轴力监测补偿装置包括油缸、球形旋转件、球形连接件、中间件和机械锁定装置，所述油缸通过中间件与球形连接件连接，所述球形连接件与球形旋转件连接，所述机械锁定装置固定在球形连接件的侧面。7.按照权利要求6所述基坑水平支撑系统，其特征在于:所述传感器包括角度传感器、位移传感器和轴向力检测传感器，所述角度传感器安装在球形旋转件的表面上，所述位移传感器安装在球形连接件的表面上，所述轴向力检测传感器安装在油缸的顶端。8.按照权利要求6所述基坑水平支撑系统，其特征在于:所述球形旋转件通过球头连接与球形连接件连接，所述机械锁定装置通过齿轮连接与球形连接件连接。9.按照权利要求1至8任一所述基坑水平支撑系统，其特征在于:所述控制系统包括电源系统、中央控制设备、信息传输装置、输出装置和工控机，所述中央控制设备分别与电源系统、信息传输装置、输出装置连接，所述信息传输装置与工控机连接，所述输出装置与液压系统连接。10.按照权利要求9所述基坑水平支撑系统，其特征在于:所述工控机内设有短信平台，所述短信平台通过无线网络与管理人员的终端设备进行通信。
【专利摘要】本发明公开了一种基坑水平支撑系统，包括支撑杆，所述基坑水平支撑系统还包括轴力监测补偿装置、液压系统和控制系统，所述轴力监测补偿装置安装在支撑杆的顶端，所述轴力监测补偿装置的相应位置安装有传感器，所述传感器通过信号线与控制系统连接，所述液压系统分别与控制系统、轴力监测补偿装置连接。本发明提供的基坑水平支撑系统的数据采集点分布广、实时采集数据、准确率高，实现了基坑水平支撑系统的远程监控。
【IPC分类】E02D1/00, E02D17/04
【公开号】CN105332379
【申请号】CN201410403808
【发明人】张茂松, 赵宝玉, 张池
【申请人】上海骋浩机械有限公司
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年8月15日