CN114411755A - 钢支撑轴力补偿装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢支撑轴力补偿装置及其施工方法，包括：承插套管，其具有相对的第一安装端和第一开口端，承插套管开设有连通于承插套管的内空腔的第一取件孔；插接套管，其具有相对的第二开口端和第二安装端，第二开口端可活动地插设于第一开口端中，第二开口端的外壁与第一开口端的内壁间隙设置，第二开口端内安装有承压板；设置于承插套管内的电动千斤顶，可拆卸地支撑于承压板和第一安装端之间；限位套环，位置可调地套设于第二安装端且支抵于承插套管的第一开口端的端面；轴力传感器，安装于钢支撑；以及控制器，连接于电动千斤顶和轴力传感器。本发明解决了现有的基坑钢支撑预加轴力施加方式存在成本高，全程不能拆除，且预加轴力损失大的问题。

Description

钢支撑轴力补偿装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种钢支撑轴力补偿装置及其施工方法。

背景技术

基坑支护中内支撑可选择钢支撑和混凝土支撑。混凝土支撑一次浇注成型，刚度大，可有效控制基坑的变形。由于建筑行业低碳环保的要求越来越高，内支撑使用绿色、可周转的钢支撑是必然选择，钢支撑由于材料刚度小，单纯依靠材料的刚度满足不了基坑的变形要求，钢支撑大多数需要预加轴力提高刚度，预加力施加方式有自动伺服系统、千斤设置在在支撑的装置、千斤顶和钢楔装置、保力盒等。自动伺服系统、千斤设置在支撑的装置，一个装置对应一个支撑，整个支护过程不能拆除，成本高。千斤顶和钢楔装置、保力盒等装置，成本基本可接受，但是预加力损失大、基坑变形控制效果差。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种钢支撑轴力补偿装置及其施工方法，以解决现有的基坑钢支撑预加轴力施加方式存在成本高，全程不能拆除，且预加轴力损失大的问题。

为实现上述目的，提供一种钢支撑轴力补偿装置，包括：

用于安装于钢支撑的承插套管，所述承插套管具有相对的第一安装端和第一开口端，所述承插套管开设有连通于所述承插套管的内空腔的第一取件孔；

插接套管，所述插接套管具有相对的第二开口端和第二安装端，所述第二开口端可活动地插设于所述第一开口端中，所述第二开口端的外壁与所述第一开口端的内壁间隙设置，所述第二开口端内安装有承压板；

设置于所述承插套管内的电动千斤顶，可拆卸地支撑于所述承压板和所述第一安装端之间；

限位套环，位置可调地套设于所述第二安装端且支抵于所述承插套管的第一开口端的端面；

用于采集所述钢支撑的轴力值的轴力传感器，安装于所述钢支撑；以及

控制器，连接于所述电动千斤顶和轴力传感器。

进一步的，所述第二安装端的外部设有外螺纹，所述限位套环的内部设有与所述外螺纹相适配的内螺纹，所述限位套环螺纹连接于所述第二安装端。

进一步的，所述承插套管、所述插接套管与所述电动千斤顶同轴设置。

进一步的，所述插接套管的第二开口端开设有第二取件孔，所述第二取件孔的位置与所述第一取件孔的位置相对应。

本发明提供一种采用钢支撑轴力补偿装置的施工方法，包括以下步骤：

将两钢支撑的一端分别连接于基坑的支护结构的相对两侧的内壁，两所述钢支撑同轴设置且两钢支撑的另一端之间形成间隙；

将钢支撑轴力补偿装置设置于所述间隙中，并分别将承插套管的第一安装端连接于所述钢支撑的另一端、将插接套管的第二安装端连接于另一所述钢支撑的另一端，同时将轴力传感器安装于所述钢支撑；

所述轴力传感器采集所述钢支撑的实时轴力值，控制器控制电动千斤顶伸出，所述电动千斤顶支顶承插套管以对所述钢支撑施加轴向顶推力，当所述实时轴力值适配于所述钢支撑的预加轴力时，所述控制器停止所述电动千斤顶的伸出，同时调节限位套环的位置，使得所述限位套环支抵于所述承插套管的第一开口端的端面；

在所述限位套环支抵于所述第一开口端的端面后，所述控制器控制所述电动千斤顶收缩；

在所述电动千斤顶收缩后，将所述电动千斤顶经由所述第一取件孔中取出。

本发明的有益效果在于，本发明的钢支撑轴力补偿装置可有效施加预加轴力，且能通过限位套环保持预加轴力不损失，在控制基坑变形的前提下，提高了经济效益，简化了加载装置，保证了工程的安全。另一方面，本发明的钢支撑轴力补偿装置可重复使用，可操作性强，结构受力明确，整个体系安全，且成本低，变形控制效果好，具有良好的经济效益，极具推广价值。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例的钢支撑轴力补偿装置的结构示意图。

图2为本发明实施例的钢支撑轴力补偿装置的使用状态示意图。

图3为本发明实施例的电动千斤顶伸出状态示意图。

图4为本发明实施例的控制器与电动千斤顶、轴力传感器的连接示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

参照图1至图4所示，本发明提供了一种钢支撑轴力补偿装置，包括：承插套管1、插接套管2、电动千斤顶3、限位套环4、轴力传感器5和控制器6。

其中，承插套管1用于安装于钢支撑72的一端。具体的，在本实施例中，基坑中埋设有支护结构。支护结构包括多根支护桩和腰梁。多根支护桩沿基坑的外沿设置一圈。多根支护桩的内侧浇筑形成有腰梁。腰梁连接于多根支护桩并沿基坑的周向方向设置一圈。每一道钢支撑包括两个同轴设置的钢支撑。两个钢支撑的一端分别支撑于腰梁的相对的两侧。其中，一个钢支撑的一端可拆卸地连接于腰梁的一侧，另一个钢支撑的一端可拆卸地连接于基坑的另一侧的腰梁的一侧。两个钢支撑的另一端之间间隙设置(即形成间隙)。

具体的，承插套管1具有相对的第一安装端和第一开口端。第一安装端同轴连接于一钢支撑的另一端。承插套管1开设有第一取件孔。第一取件孔连通于承插套管1的内空腔。

插接套管用于安装于另一钢支撑的一端。插接套管2具有相对的第二开口端和第二安装端。第二安装端同轴连接于另一钢支撑的另一端。第二开口端可活动地插设于承插套管1的第一开口端中。插接套管2的第二开口端的外壁与承插套管1的第一开口端的内壁间隙设置。插接套管2的第二开口端内安装有承压板。

电动千斤顶3设置于承插套管1内。电动千斤顶3可拆卸地支撑于承压板和承插套管1的第一安装端之间。电动千斤顶用于支顶于承压板和承插套管1的第一安装端之间，进而对钢支撑施加轴向的顶推力，使得钢支撑的轴力达到预加轴力。

限位套环4位置可调地套设于第二安装端。在钢支撑的预加轴力达到设计要求后，限位套环支抵于承插套管1的第一开口端的端面，进而后续能将电动千斤顶拆卸下来用于其余钢支撑的安装。拆卸下来的电动千斤顶经由第一取件孔中取出。

轴力传感器5安装于钢支撑72。轴力传感器5用于采集钢支撑72的轴力值。控制器6连接于电动千斤顶3和轴力传感器5。

控制器用于获取轴力传感器的采集的实时轴力值，同时控制器控制电动千斤顶对钢支撑施加轴向顶推力，使得钢支撑的轴力达到设计的预加轴力值。

如图4所示，控制器无线信号连接于电动千斤顶3和轴力传感器5。控制器一方面获取轴力传感器所采集的实时轴力值，另一方面，根据实时轴力值，控制电动千斤顶对钢支撑施加轴向顶推力，使得钢支撑的预加轴力达到设计要求。

在钢支撑的预加轴力达到设计要求后，限位套环支抵于承插套管的第一开口端的端面。在限位套环固定了承插套管的位置后，控制器控制电动千斤顶收缩以卸载电动千斤顶。在电动千斤顶拆卸下来后，经由第一取件孔中取出，以用于其余钢支撑的安装。

本发明的钢支撑轴力补偿装置可有效施加预加轴力，且能通过限位套环保持预加轴力不损失，在控制基坑变形的前提下，提高了经济效益，简化了加载装置，保证了工程的安全。另一方面，本发明的钢支撑轴力补偿装置可重复使用，可操作性强，结构受力明确，整个体系安全，且成本低，变形控制效果好，具有良好的经济效益，极具推广价值。

作为一种较佳的实施方式，第二安装端的外部设有外螺纹。限位套环4的内部设有内螺纹。限位套环4的内螺纹与第二安装端的外螺纹相适配。限位套环4螺纹连接于第二安装端。限位套环通过螺纹调节在第二安装端的外部的位置，沿插接套管的轴向方向移动。

在本实施例中，承插套管1、插接套管2与电动千斤顶3同轴设置。

作为一种较佳的实施方式，插接套管2的第二开口端开设有第二取件孔。第二取件孔的位置与第一取件孔的位置相对应。在一些实施例中，第一取件孔和第二取件孔为条形孔。

本发明提供一种钢支撑轴力补偿装置的施工方法，包括以下步骤：

S1：分别将两钢支撑72的一端连接于基坑7的支护结构71的相对两侧的内壁，两钢支撑72同轴设置，两钢支撑的另一端之间形成间隙。

S2：将钢支撑轴力补偿装置设置于间隙中，并将成承插套管1的第一安装端连接于一钢支撑72的另一端、将插接套管2的第二安装端连接于另一钢支撑的另一端，同时将轴力传感器5安装于一钢支撑72。

S3：轴力传感器5采集钢支撑72的实时轴力值，控制器6控制电动千斤顶3伸出，电动千斤顶3支顶承插套管1以对钢支撑72施加轴向顶推力，当实时轴力值适配于钢支撑72的预加轴力时，控制器6停止电动千斤顶3的伸出，同时调节限位套环4的位置，使得限位套环4支抵于承插套管1的第一开口端的端面。

S4：在限位套环4支抵于所述第一开口端的端面后，控制器6控制电动千斤顶3收缩。

S5：在电动千斤顶3收缩后，将电动千斤顶3经由所第一取件孔中取出。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (5)

1.一种钢支撑轴力补偿装置，其特征在于，包括：

用于安装于钢支撑的承插套管，所述承插套管具有相对的第一安装端和第一开口端，所述承插套管开设有连通于所述承插套管的内空腔的第一取件孔；

插接套管，所述插接套管具有相对的第二开口端和第二安装端，所述第二开口端可活动地插设于所述第一开口端中，所述第二开口端的外壁与所述第一开口端的内壁间隙设置，所述第二开口端内安装有承压板；

设置于所述承插套管内的电动千斤顶，可拆卸地支撑于所述承压板和所述第一安装端之间；

限位套环，位置可调地套设于所述第二安装端且支抵于所述承插套管的第一开口端的端面；

用于采集所述钢支撑的轴力值的轴力传感器，安装于所述钢支撑；以及

控制器，连接于所述电动千斤顶和轴力传感器。

2.根据权利要求1所述的钢支撑轴力补偿装置，其特征在于，所述第二安装端的外部设有外螺纹，所述限位套环的内部设有与所述外螺纹相适配的内螺纹，所述限位套环螺纹连接于所述第二安装端。

3.根据权利要求1所述的钢支撑轴力补偿装置，其特征在于，所述承插套管、所述插接套管与所述电动千斤顶同轴设置。

4.根据权利要求1所述的钢支撑轴力补偿装置，其特征在于，所述插接套管的第二开口端开设有第二取件孔，所述第二取件孔的位置与所述第一取件孔的位置相对应。

5.一种采用如权利要求1～4中任意一项所述的钢支撑轴力补偿装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

将两钢支撑的一端分别连接于基坑的支护结构的相对两侧的内壁，两所述钢支撑同轴设置且两所述钢支撑的另一端之间形成间隙；

将钢支撑轴力补偿装置设置于所述间隙中，并分别将承插套管的第一安装端连接于所述钢支撑的另一端、将插接套管的第二安装端连接于另一所述钢支撑的另一端，同时将轴力传感器安装于所述钢支撑；

所述轴力传感器采集所述钢支撑的实时轴力值，控制器控制电动千斤顶伸出，所述电动千斤顶支顶承插套管以对所述钢支撑施加轴向顶推力，当所述实时轴力值适配于所述钢支撑的预加轴力时，所述控制器停止所述电动千斤顶的伸出，同时调节限位套环的位置，使得所述限位套环支抵于所述承插套管的第一开口端的端面；

在所述限位套环支抵于所述第一开口端的端面后，所述控制器控制所述电动千斤顶收缩；

在所述电动千斤顶收缩后，将所述电动千斤顶经由所述第一取件孔中取出。

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