一种适用于临近基坑施工的变形靶向控制方法与流程

1.本发明涉及基坑施工的变形控制技术领域，尤其涉及一种适用于临近基坑施工的变形靶向控制方法。


背景技术：

2.基坑变形指基坑开挖时，由于坑内开挖卸荷，造成围护结构在内外压力差作用下产生位移，进而引起围护外侧土体的变形，造成基坑外土体或建(构)筑物沉降与移动；挖的过程中,为了保护基坑自身和周边建(构)筑物结构的安全,一般需要采用一些支护结构对深基坑进行支护,但随着施工时间的推移,钢支撑会产生应力松弛,钢支撑上的预应力会降低,现有技术通常采用千斤顶对钢支撑施加预应力,然而在施工过程中,基坑每时每刻都会发生一些微小形变,液压缸缸内油的压力也会随之下降,为了避免基坑变形过大,就需要及时调整液压缸顶杆的伸出量,这就需要人工来操作，这无疑大大增加了工作人员的工作强度，为此，我们设计了一种适用于临近基坑施工的变形靶向控制方法。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了解决随着施工时间的推移,钢支撑会产生应力松弛,钢支撑上的预应力会降低，进而难以避免基坑变形过大，而提出的一种适用于临近基坑施工的变形靶向控制方法。
4.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
5.一种适用于临近基坑施工的变形靶向控制装置，包括对撑、斜撑、八字撑、螺栓和多组工字型钢，所述多组工字型钢分别组成基坑支护的对撑、斜撑和八字撑，多组所述工字型钢之间通过螺栓装配连接，两组所述工字型钢之间设有液压缸，所述液压缸包括顶杆、缸筒、进油口和出油口，所述液压缸的进油口和出油口连通设有油箱，所述油箱上设有进油管和出油管，所述油箱的进油管和出油管分别与液压缸的进油口和出油口接通，所述进油管与液压泵相连通，所述液压泵由两个紧密啮合的齿轮组成，所述液压泵连接设有控制机构。
6.优选地，所述控制机构包括伺服电机、控制器，所述伺服电机的输出端与液压泵其中一个齿轮通过轴固定连接，所述控制器与伺服电机电路连通。
7.优选地，所述缸筒设有凹槽，所述缸筒凹槽内固定连接有弹簧，所述弹簧另一端固定连接设由限位块，所述顶杆上设有多个卡槽。
8.优选地，所述液压缸底端和顶杆均固定连接有垫片，所述垫片四角开设有螺栓孔，所述垫片一侧与液压缸固定连接，另一侧与工字型钢通过螺栓固定连接。
9.优选地，所述缸筒上部与顶杆同轴套设有防尘盖。
10.优选地，所述与顶杆固定连接的垫片处设有压力传感器，所述压力传感器与控制器电路连接。
11.一种适用于临近基坑施工的变形靶向控制装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
12.s1：首先在基坑的围护墙上搭设钢围檩和三脚架等，通过多组工字型钢与螺栓装配成所需的钢支撑件；两个钢支撑件之间通过螺母与垫片固定液压缸，通过控制机构控制液压缸给予钢支撑件预应力；
13.s2：当液压缸施加预定的预应力后，控制器控制液压缸停止加压，缸筒内的限位块卡进顶杆上的卡槽内；
14.s3：当基坑发生变形时，顶杆固定连接的垫片处的压力传感器将受到压力通过电信号反馈到控制器，控制器进而控制伺服电机的输出端运转；
15.s4：伺服电机的输出端根据控制器的指令按指定功率驱动液压泵的两个紧贴密合齿轮啮合将油箱内的油输送到液压缸内，液压缸通过油的液压能转化为机械能，驱动顶杆施加对应的轴力。
16.本发明的有益效果为：
17.1、本发明通过控制机构中缸筒内限位块与顶杆卡槽的配合，将液压缸进行单向限位，有效的防止基坑微小形变对液压缸的影响，且在顶杆与垫片的连接处设有与控制器相连的压力传感器，通过压力传感器反馈的电信号，控制器控制液压缸顶杆伸出量从而避免基坑变形过大。
18.2、本发明通过钢支撑采用装配式节点连接，并主动施加预应力，达到整体稳定性好，现场装配螺栓连接，不需要焊接，在造价上相比钢筋混凝土支撑的一次性投入，钢支撑基本都可回收，多次周转，大大的降低了工程造价。
19.3、本发明通过控制器与压力传感器的配合，根据液压传感器反馈的电信号来控制伺服电机驱动液压泵，液压泵将特定的出油量输送进液压缸内，最终转化为钢支撑所需的轴力。
附图说明
20.图1为本发明提出的一种适用于临近基坑施工的变形靶向控制方法的结构示意图；
21.图2为本发明提出的一种适用于临近基坑施工的变形靶向控制方法的主视图；
22.图3为本发明提出的一种适用于临近基坑施工的变形靶向控制方法的局部图；
23.图4为本发明提出的一种适用于临近基坑施工的变形靶向控制方法示工作意图。
24.图中：1、工字型钢；2、垫片；3、液压缸；4、进油管；5、出油管；6、油箱；7、液压泵；8、伺服电机；9、控制器；10、压力传感器；11、弹簧；12、限位块；13、防尘盖；14、卡槽；15、螺栓；16、顶杆；17、缸筒。
具体实施方式
25.参照图1-图4，一种适用于临近基坑施工的变形靶向控制装置，包括钢支撑件、螺栓15和多组工字型钢1，多组工字型钢1用于组成基坑支护的对撑、斜撑和八字撑等钢支撑件，多组工字型钢1之间通过螺栓15装配连接，两组工字型钢1之间设有液压缸3，液压缸3用于将油的液压能转化为机械能从而推动顶杆16对钢支撑件施加轴力，液压缸3包括顶杆16、缸筒17、进油口和出油口，液压缸3的进油口和出油口连通设有油箱6，油箱6用于为液压缸3提供油，油箱6上设有进油管4和出油管5，油箱6的进油管4和出油管5分别与液压缸3的进油
口和出油口接通，进油管4与液压泵7相连通，液压泵7用于将油箱6内的油输送到液压缸3内，液压泵7由两个紧密啮合的齿轮组成；
26.上值得注意的有以下几点：
27.1、这样钢支撑件采用现场装配式，节点通过螺栓15连接，后期支护工作完成后便于拆除，多次周转，降低了工程造价；
28.2、这样便可以通过控制器9控制伺服电机8的输出端按指定功率运转，进而控制液压泵7将特定的油输送到液压缸3内。
29.两个工字型钢1之间设有用于施加预应力的液压缸3，缸筒17内壁开设有凹槽，凹槽内通过弹簧11固定连接有限位块12，顶杆16侧壁设有多个卡槽14；
30.需要说明的是，限位块12与卡槽14配合，将液压缸3进行单向限位，有效的防止基坑微小形变对液压缸3的影响。
31.液压缸3上设有进油口和出油口，进油口和出油口连通设有油箱6，油箱6上设有进油管4和出油管5，油箱6的进油管4和出油管5分别与液压缸3的进油口和出油口接通。
32.进一步地，进油管4与液压泵7相连通，液压泵7由两个紧密啮合的齿轮组成，液压泵7其中一个齿轮与伺服电机8通过轴固定连接，控制器9与伺服电机8电路连接，便于控制伺服电机8，通过伺服电机8的驱动带动液压泵7运转从而将油箱6内的油输送到液压缸3内。
33.进一步地，顶杆16固定连接的垫片2处设有压力传感器10，压力传感器10与控制器9电路连接，压力传感器10将受到压力通过电信号反馈到控制器9，控制器9进而控制伺服电机8的输出端按照指定的功率运转。
34.进一步地，伺服电机8根据控制器9的指令按指定功率驱动液压泵7的两个紧贴密合齿轮啮合将油箱6内的油输送到液压缸3内，液压缸3通过油的液压能转化为机械能，驱动顶杆16施加对应的轴力。
35.一种适用于临近基坑施工的变形靶向控制装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
36.首先在基坑的围护墙上搭设钢围檩和三脚架等，通过多组工字型钢1与螺栓15装配成所需的钢支撑件；这样减少了钢筋混凝土支撑的一次性投入，而组合装配式可回收，有效的降低了工程造价和工期，两个钢支撑件之间通过螺母15与垫片2固定液压缸3，通过控制机构控制液压缸3给予钢支撑件预应力；
37.当液压缸3施加预定的预应力后，控制器9控制液压缸3停止加压，缸筒17内的限位块12卡进顶杆16上的卡槽14内，防止基坑微小变形对液压缸3的顶杆16反作用力推回，降低液压缸3所施加的轴力。
38.当基坑发生变形时，顶杆16固定连接的垫片2处的压力传感器10将受到压力通过电信号反馈到控制器9，控制器9进而控制伺服电机8的输出端按照指定的功率运转；
39.伺服电机8的输出端根据控制器9的指令按指定功率驱动液压泵7的两个紧贴密合齿轮啮合将油箱6内的油输送到液压缸3内，液压缸3通过油的液压能转化为机械能，进而驱动顶杆16施加对应的轴力。
40.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。