基坑用可自动调节轴力的工具式支撑系统的制作方法

1.本发明涉及基坑支撑领域，具体涉及一种基坑用可自动调节轴力的工具式支撑系统。


背景技术：

2.目前的基坑支撑通常包括基坑围护墙、围檩梁及预应力型钢组合支撑。围檩梁环绕设置在基坑围护墙内侧。预应力型钢组合支撑包括型钢支撑梁与预应力加压组件，预应力加压组件包括液压千斤顶。型钢支撑梁通过预应力加压组件支撑在围檩梁之间，并通过液压千斤顶向型钢支撑梁施加预应力，来支撑基坑外侧的土压力。目前的基坑支撑中预应力型钢组合支撑的液压千斤顶在完成加压后，液压千斤顶即取下周转至其他支撑结构中，如此，虽然能够为型钢支撑梁提供预应力，以提高基坑支撑能力，并能够提高液压千斤顶的利用率；但目前的这种预应力型钢组合支撑无法及时的发现基坑发生位移，在预应力型钢组合支撑的使用过程中，若基坑发生位移时（基坑外侧土压力变大，基坑发生向内的位移；或者基坑外侧土压力变小，基坑发生向外的位移），更无法及时的调节施加在型钢支撑梁的预应力，导致基坑形变持续增大，影响基坑周边设施的安全；尤其是，基坑旁有地铁隧道、古建筑等对基坑变形控制要求极高的设施和或建筑物时，更是存在极大的安全隐患。


技术实现要素：

3.本发明的目的是为了提供一种在基坑发生位移时，能够及时的调节施加在型钢支撑梁的预应力，以消除基坑的变形位移，保持基坑处于稳定状态的基坑用可自动调节轴力的工具式支撑系统。
4.本发明的技术方案是：一种基坑用可自动调节轴力的工具式支撑系统，包括：基坑围护墙；围檩梁，围檩梁设置在基坑围护墙内侧；型钢支撑梁，型钢支撑梁支撑在围檩梁之间；自调节式预应力装置，自调节式预应力装置为型钢支撑梁提供预应力，以使型钢支撑梁支撑在围檩梁之间，所述自调节式预应力装置包括电动液压千斤顶及基坑变形位移监测器，基坑变形位移监测器用于监测型钢支撑梁所在位置的基坑变形位移。
5.当基坑变形位移监测器监测到型钢支撑梁所在位置的基坑的内壁向基坑内侧发生的变形位移超过设定值d1，则电动液压千斤顶增大对型钢支撑梁的预应力，通过型钢支撑梁和围檩梁将基坑向外推，以消除基坑内壁向基坑内侧发生的变形位移；当基坑变形位移监测器监测到型钢支撑梁所在位置的基坑的内壁向基坑外侧发生的变形位移超过设定值d2，则电动液压千斤顶减小对型钢支撑梁的预应力，以消除基坑内壁向基坑外侧发生的变形位移。如此，不仅能够及时发现基坑发生变形位移，而且能够在基坑发生变形位移之初，通过及时的调节电动液压千斤顶施加在型钢支撑梁的预应力，以
消除基坑的变形位移，保持基坑处于稳定状态，尤其适用于基坑旁有地铁隧道、古建筑等对基坑变形控制要求极高基坑工程中应用。
6.作为优选，基坑变形位移监测器包括激光测距仪，激光测距仪用于监测型钢支撑梁所在位置的基坑坑距，该基坑坑距为型钢支撑梁长度方向上的基坑坑距。如此，可以通过激光测距仪来实时监测型钢支撑梁所在位置的基坑坑距，一旦激光测距仪检测到基坑坑距发生变化，则说明书基坑发生形变位移，具体的，基坑坑距变小，则说明基坑的内壁向基坑内侧发生变形位移；基坑坑距变大，则说明基坑的内壁向基坑外侧发生变形位移。
7.作为优选，自调节式预应力装置还包括两个能够相互撑开的加压件，所述电动液压千斤顶位于两个加压件之间，用于撑开两个加压件。
8.作为优选，自调节式预应力装置还包括导向盒，导向盒包括上限位板及左右两个相互平行的侧限位板，上限位板与电动液压千斤顶的伸缩方向相平行，侧限位板与电动液压千斤顶的伸缩方向相平行，导向盒围成的内腔构成加压件导向腔体，两个加压件位于加压件导向腔体内，上限位板和两个侧限位板均固定在其中一个加压件上，另一个加压件能够在加压件导向腔体内沿电动液压千斤顶的伸缩方向移动。如此，可以通过上限位板及左右两个侧限位板对加压件的移动方向进行限位，在电动液压千斤顶施加预应力及调节预应力过程中，加压件能够沿限定方向移动，保证型钢支撑梁不会侧向失稳。
9.作为优选，导向盒还包括下限位板，下限位板位于上限位板的下方，下限位板与电动液压千斤顶的伸缩方向相平行，下限位板固定在其中一个加压件上，且下限位板与上限位板固定在同一个加压件上。如此，可以进一步提高对加压件的移动方向的限位。
10.作为优选，两个加压件件之间还设有支撑件。
11.作为优选，加压件包括h型钢及若干设置在h型钢的两翼缘板之间的加强板。
12.作为优选，自调节式预应力装置还包括压力检测传感器，所述电动液压千斤顶包括液压缸和电动泵站，压力检测传感器用于检测液压缸两端中与液压缸的活塞杆相对的一端内的压力。如此，可以通过压力检测传感器来检测液压缸内的压力，避免电动液压千斤顶施加在型钢支撑梁上的预压力超过设定值。
13.作为优选，液压缸两端的进出油口上均设有电磁开关阀。如此，在电动液压千斤顶施加预应力完成后以及调节预应力完成后，可以通过关闭电磁开关阀来锁定液压缸施加预压力，避免因电动液压千斤顶的油路管道泄漏而引起施加在型钢支撑梁上的预应力发生变化。
14.本发明的有益效果是：不仅能够及时发现基坑发生变形位移，而且能够在基坑发生变形位移之初，通过及时的调节电动液压千斤顶施加在型钢支撑梁的预应力，以消除基坑的变形位移，保持基坑处于稳定状态，尤其适用于基坑旁有地铁隧道、古建筑等对基坑变形控制要求极高基坑工程中应用。
附图说明
15.图1是本发明的具体实施例一的一种基坑用可自动调节轴力的工具式支撑系统的一种结构示意图。
16.图2是本发明的具体实施例一的自调节式预应力装置的一种结构示意图。
17.图3是本发明的具体实施例二的一种基坑用可自动调节轴力的工具式支撑系统的
一种结构示意图。
18.图4是本发明的具体实施例三的一种基坑用可自动调节轴力的工具式支撑系统的一种结构示意图。
19.图中：基坑围护墙1；围檩梁2；型钢支撑梁3；自调节式预应力装置4，电动液压千斤顶4.1，加压件4.2，导向盒4.3，侧限位板4.31，上限位板4.32；三角支撑件5；端部支撑梁6。
具体实施方式
20.具体实施例一：如图1 、图2所示，一种基坑用可自动调节轴力的工具式支撑系统，包括基坑围护墙1、围檩梁2、型钢支撑梁3及自调节式预应力装置4。围檩梁设置在基坑围护墙内侧，本实施例中，围檩梁为钢围檩。型钢支撑梁支撑在围檩梁之间。自调节式预应力装置为型钢支撑梁提供预应力，以使型钢支撑梁支撑在围檩梁之间。自调节式预应力装置包括电动液压千斤顶4.1及基坑变形位移监测器，基坑变形位移监测器用于监测型钢支撑梁所在位置的基坑变形位移。基坑变形位移监测器图中未示出。本实施例中，自调节式预应力装置中的电动液压千斤顶为一个或多个。
21.当基坑变形位移监测器监测到型钢支撑梁所在位置的基坑的内壁向基坑内侧发生的变形位移超过设定值d1，则电动液压千斤顶增大对型钢支撑梁的预应力，通过型钢支撑梁和围檩梁将基坑向外推，以消除基坑内壁向基坑内侧发生的变形位移。本实施例中，设定值d1为1-3毫米。
22.当基坑变形位移监测器监测到型钢支撑梁所在位置的基坑的内壁向基坑外侧发生的变形位移超过设定值d2，则电动液压千斤顶减小对型钢支撑梁的预应力，以消除基坑内壁向基坑外侧发生的变形位移。本实施例中，设定值d2为1-3毫米。如此，不仅能够及时发现基坑发生变形位移，而且能够在基坑发生变形位移之初，通过及时的调节电动液压千斤顶施加在型钢支撑梁的预应力，以消除基坑的变形位移，保持基坑处于稳定状态，尤其适用于基坑旁有地铁隧道、古建筑等对基坑变形控制要求极高基坑工程中应用。
23.具体的，如图2所示，自调节式预应力装置还包括两个能够相互撑开的加压件4.2。电动液压千斤顶位于两个加压件之间，用于撑开两个加压件。
24.本实施例中，如图1所示，自调节式预应力装置位于围檩梁与型钢支撑梁的一端之间，型钢支撑梁的另一端抵在围檩梁上。电动液压千斤顶的伸缩方向与型钢支撑梁相平行。型钢支撑梁呈水平分布。
25.进一步的，基坑变形位移监测器包括激光测距仪（图中未示出）。激光测距仪用于监测型钢支撑梁所在位置的基坑坑距，该基坑坑距为型钢支撑梁长度方向上的基坑坑距。如此，可以通过激光测距仪来实时监测型钢支撑梁所在位置的基坑坑距，一旦激光测距仪检测到基坑坑距发生变化，则说明书基坑发生形变位移，具体的，基坑坑距变小，则说明基
坑的内壁向基坑内侧发生变形位移；基坑坑距变大，则说明基坑的内壁向基坑外侧发生变形位移。
26.进一步的，自调节式预应力装置还包括压力检测传感器（图中未示出）。电动液压千斤顶包括液压缸和电动泵站。压力检测传感器用于检测液压缸两端中与液压缸的活塞杆相对的一端内的压力。如此，可以通过压力检测传感器来检测液压缸内的压力，避免电动液压千斤顶施加在型钢支撑梁上的预压力超过设定值。
27.进一步的，液压缸两端的进出油口上均设有电磁开关阀（图中未示出）。如此，在电动液压千斤顶施加预应力完成后以及调节预应力完成后，可以通过关闭电磁开关阀来锁定液压缸施加预压力，避免因电动液压千斤顶的油路管道泄漏而引起施加在型钢支撑梁上的预应力发生变化。
28.进一步的，如图2所示，自调节式预应力装置还包括导向盒4.3。导向盒包括上限位板4.32及左右两个相互平行的侧限位板4.31。上限位板与电动液压千斤顶的伸缩方向相平行，侧限位板与电动液压千斤顶的伸缩方向相平行。导向盒围成的内腔构成加压件导向腔体。两个加压件位于加压件导向腔体内，上限位板和两个侧限位板均固定在其中一个加压件上，另一个加压件能够在加压件导向腔体内沿电动液压千斤顶的伸缩方向移动。本实施例中，上限位板与侧限位板相垂直，上限位板呈水平分布，上限位板为多块。如此，可以通过上限位板及左右两个侧限位板对加压件的移动方向进行限位，在电动液压千斤顶施加预应力及调节预应力过程中，加压件能够沿限定方向移动，保证型钢支撑梁不会侧向失稳。
29.导向盒还包括下限位板。下限位板与上限位板相平行。下限位板位于上限位板的下方，下限位板与电动液压千斤顶的伸缩方向相平行，下限位板固定在其中一个加压件上，且下限位板与上限位板固定在同一个加压件上。本实施例中，下限位板为多块。如此，可以进一步提高对加压件的移动方向的限位。
30.两个加压件件之间还设有支撑件。加压件包括h型钢及若干设置在h型钢的两翼缘板之间的加强板。
31.具体实施例二，本实施例的其余结构参照具体实施例一，其不同之处在于，如图3所示，围檩梁的内侧面上设有若干三角支撑件5，三角支撑件通过螺栓固定在围檩梁上。自调节式预应力装置位于一三角支撑件与型钢支撑梁的一端之间，型钢支撑梁的另一端抵在另一三角支撑件上。电动液压千斤顶的伸缩方向与型钢支撑梁相平行。
32.具体实施例三，本实施例的其余结构参照具体实施例一，其不同之处在于，如图4所示，围檩梁的内侧面上设有若干三角支撑件5。本实施例中，型钢支撑梁两端分别通过端部支撑梁组件支撑于围檩梁上，端部支撑梁组件呈v字形分布，其包括两根呈v字形分布端部支撑梁6，两根端部支撑梁一端支撑在围檩梁的内侧面上的三角支撑件上，两根端部支撑梁的另一端通过同一三角支撑件支撑于型钢支撑梁的端部。自调节式预应力装置位于型钢支撑梁的一端。电动液压千斤顶的伸缩方向与型钢支撑梁相平行。
33.具体实施例四，本实施例的其余结构参照具体实施例一，其不同之处在于，围檩梁的内侧面上设有若干三角支撑件。本实施例中，型钢支撑梁两端分别通过端部支撑梁组件支撑于围檩梁上，端部支撑梁组件呈v字形分布，其包括两根呈v字形分布端部支撑梁及位于两根端部支撑梁一端的三角支撑件，两根端部支撑梁一端支撑在围檩梁的内侧面上的三角支撑件上，两根端部支撑梁的另一端通过同一三角支撑件支撑于型钢支
撑梁的端部。型钢支撑梁由两段支撑梁组成，自调节式预应力装置位于两段支撑梁之间。
34.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。