CN114687357B - 一种深基坑支撑轴力螺旋调控装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种深基坑支撑轴力螺旋调控装置，通过采用螺旋千斤顶、钢套箱、钢支撑、用于支撑钢套箱的钢支架平台、压力传感器以及控制仪表，钢套箱设置于所述钢支架平台的上方，螺旋千斤顶设置于钢套箱内，螺旋千斤顶的一端设置于钢围檩上，另一端抵在钢套箱底板上，压力传感器设置于螺旋千斤顶内，控制仪表设置于螺旋千斤顶上，通过控制仪表能够实时显示压力传感器监测到的支撑轴力，并且通过控制仪表能够设定支撑轴力的基准力以及偏差阈值，通过螺旋千斤顶能够调整支撑轴力的大小，实现支撑轴力的快速可调设定并进行实时监测及轴力调整，达到主动控制基坑变形，确保基坑施工的安全的目的。

Description

一种深基坑支撑轴力螺旋调控装置

技术领域

本发明属于地下岩土工程施工领域，特别涉及一种深基坑支撑轴力螺旋调控装置。

背景技术

随着我国城市化的进程不断推进，城市中的轨道交通以及超高层建筑也越来越密集,深基坑工程越来越多,对基坑施工伴随的环境效应要求也更加严格。如不能有效控制深基坑施工的变形，将对周边轨道交通及建筑带来安全隐患，严重时甚至会引发灾难性事故,造成的经济损失和社会影响是非常大的。

现有的基坑施工中，为控制围护墙体结构变形一般采用内支撑的方式,钢支撑系统是最常用的形式，钢支撑系统一般分为被动钢支撑系统和主动钢支撑系统。对于被动钢支撑系统,一般通过千斤顶施加至预定轴力,再以楔块楔紧间隙,最后拆除施压千斤顶，但存在后期如果发生轴力变化无法监测及调节的问题；对于主动钢支撑系统,在支撑端部设置千斤顶伺服系统，根据轴力变化情况，实现支撑轴力可调，但也存在一整套液压伺服系统错综复杂、投入成本较高的情况。

因此，如何提供一种结构简单、安全可靠、操作简便、轴力可调、并具有监测报警及复加轴力的深基坑支撑轴力螺旋调控装置，已成为建筑施工界需进一步完善优化的技术问题。

发明内容

本发明旨在发明一种深基坑支撑轴力螺旋调控装置，能够实现钢支撑轴力的快速可调设定并进行监测及自动复加轴力，达到主动控制基坑变形，确保基坑施工的安全。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种深基坑支撑轴力螺旋调控装置，包括螺旋千斤顶、钢套箱、钢支撑、用于支撑钢套箱的钢支架平台、用于监测支撑轴力的压力传感器以及控制仪表，所述钢支架平台的一端固定安装于深基坑一侧的地下连续墙内侧的钢围檩的下方，所述钢套箱设置于所述钢支架平台的上方，所述钢套箱上面向钢围檩的一端开口设置，所述钢套箱的另一端设置钢套箱底板，所述钢套箱底板与钢支撑的一端固 定连接，钢支撑的另一端与深基坑另一侧的钢围檩固定连接，所述螺旋千斤顶设置于所述钢套箱内，所述螺旋千斤顶的一端设置于钢围檩上，另一端抵在所述钢套箱底板上，所述压力传感器设置于所述螺旋千斤顶内，所述控制仪表设置于所述螺旋千斤顶上，所述压力传感器与所述控制仪表通讯连接，通过控制仪表能够实时显示压力传感器监测到的支撑轴力，并且通过控制仪表能够设定支撑轴力的基准力以及偏差阈值，通过螺旋千斤顶能够调整支撑轴力的大小，使得支撑轴力处于基准力的偏差阈值范围内。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述螺旋千斤顶包括升降筒、螺旋筒、壳体、轴承以及螺旋筒转动控制机构，所述升降筒的一端设置升降筒底板，所述升降筒底板与钢围檩连接，所述升降筒的另一端开口设置并伸入所述壳体的内腔，所述壳体的一端套设于升降筒的筒壁外侧，所述壳体与所述升降筒之间能够相对水平移动不能相对转动，所述升降筒与壳体之间通过平键连接使得升降筒与壳体之间能够相对水平移动但是不能相对转动，所述壳体的另一端设置壳体底板，所述升降筒的内侧设有内螺纹，所述螺旋筒的外侧设有与所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述螺旋筒的一端螺纹连接于所述升降筒的内侧，所述螺旋筒的另一端通过一对所述轴承设置于壳体内，所述压力传感器设置于轴承与壳体底板之间，所述压力传感器能够监测支撑轴力大小，所述螺旋筒转动控制机构能够驱动螺旋筒正转或者反转，使得升降筒相对螺旋筒水平移动，实现支撑轴力的调整。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述螺旋筒转动控制机构包括小齿轮、小齿轮轴、扳手、卡位钢球、棘轮壳、推拉杆、两棘爪、棘轮以及密封盖板，所述螺旋筒上远离升降筒的一端的外侧同轴固定套设一大齿轮，所述小齿轮与所述大齿轮啮合，所述小齿轮同轴固定套设于所述小齿轮轴的一端，所述小齿轮轴通过轴套安装于所述壳体上，所述扳手与所述棘轮壳固定连接，所述棘轮同轴固定套设于所述小齿轮轴上，所述密封盖板与棘轮壳固定连接，所述棘轮位于密封盖板与棘轮壳形成的空间内，所述棘轮壳上开设用于设置推拉杆的通孔，所述推拉杆的一端伸至棘轮壳的外侧，所述棘轮壳位于通孔的上部设置一用于设置所述卡位钢球的竖向孔，所述推拉杆的上表面间隔设置三个卡槽，通过移动推拉杆能够使得卡位钢球卡在三个卡槽之间进行切换，所述推拉杆的下表面设有凹槽，所述凹槽的中部为水平面，所述凹槽的两侧为弧形面，所述弧形面与所述棘轮的外径相匹配，所述两棘爪相对设置于所述推拉杆的下部。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，当卡位钢球位于左侧的卡槽时，左侧的棘爪插入棘轮的齿内，棘爪在扳手的带动下使得棘轮只能反转，反转的棘轮能够使得升降筒向靠近螺旋筒的方向水平移动，以降低支撑轴力；当卡位钢球位于中间的卡槽时，棘轮与两棘爪均脱离，使得棘轮能够自由转动；当卡位钢球位于右侧的卡槽时，右侧的棘爪插入棘轮的齿内，棘爪在扳手的带动下使得棘轮只能正转，正转的棘轮能够使得升降筒向远离螺旋筒的方向水平移动，以增加支撑轴力。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述控制仪表上设有红、绿、黄三种颜色的指示灯，所述偏差阈值包括偏差手动阈值。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，当支撑轴力在基准力的偏差手动阈值内时，绿灯亮起，通过移动推拉杆能够使得卡位钢球卡在中间的卡槽内；当支撑轴力大于基准力并超过偏差手动阈值时，红灯亮起并发出警报，通过移动推拉杆能够使得卡位钢球卡在左侧的卡槽内，通过扳手带动棘轮反转，直至支撑轴力降低至基准力；当支撑轴力小于基准力并超过偏差手动阈值时，黄灯亮起并发出警报，通过移动推拉杆能够使得卡位钢球卡在右侧的卡槽内，通过扳手带动棘轮正转，直至支撑轴力增大至基准力，从而实现对支撑轴力的主动手动调控。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述螺旋筒转动控制机构还包括电机减速机，所述电机减速机设置于壳体上，所述电机减速机与所述控制仪表通讯连接，电机减速机的输出端与所述小齿轮轴同轴连接，所述偏差阈值还包括偏差自动阈值，当卡位钢球卡在中间的卡槽时，电机减速机的输出端能够带动所述小齿轮轴转动，控制仪表能够根据压力传感器测得的支撑轴力通过电机减速机自动调整支撑轴力。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述控制仪表根据压力传感器测得的支撑轴力通过电机减速机自动调整支撑轴力是指：当支撑轴力大于基准力并超过偏差自动阈值时，控制仪表通过控制所述电机减速机反转，减小支撑轴力至基准力的偏差自动阈值内；当支撑轴力小于基准力并超过偏差自动阈值时，控制仪表通过控制所述电机减速机正转，增大支撑轴力至基准力的偏差自动阈值内，从而实现对支撑轴力的主动自动调控。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述偏差自动阈值小于所述偏差手动阈值，先通过移动推拉杆使得卡位钢球卡在中间的卡槽内，控制仪表根据压力传感器测得的支撑轴力通过电机减速机自动调整支撑轴力；当支撑轴力大于基准力并超过偏差手动阈值时，红灯亮起并发出警报，通过移动推拉杆得卡位钢球卡在左侧的卡槽内，通过扳手带动棘轮反转，直至支撑轴力降低至基准力；当支撑轴力在基准力的偏差手动阈值内时，绿灯亮起；当支撑轴力小于基准力并超过偏差手动阈值时，黄灯亮起并发出警报，通过移动推拉杆使得卡位钢球卡在右侧的卡槽内，通过扳手带动棘轮正转，直至支撑轴力增大至基准力。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述升降筒底板与钢围檩通过万向连接机构连接，所述万向连接机构包括万向顶盘以及压盘，所述万向顶盘包括连接板以及设置于连接板中部的球状结构，所述连接板与钢围檩固定连接，所述升降筒底板上面向连接板的端面开设与所述球状结构相匹配的内凹圆槽，所述球状结构上远离连接板的一端嵌设于所述内凹圆槽内，所述压盘贴合套设于所述球状结构的外侧，所述压盘与所述升降筒底板上面向连接板的端面固定连接，所述球状结构的球心位于内凹圆槽内或者与所述升降筒底板上面向连接板的端面齐平。

相对于现有技术而言，本发明所提供的一种深基坑支撑轴力螺旋调控装置，具体具有以下有益的技术效果：

1、相对于液压轴力伺服系统，本发明结构简单、操作简便，通过控制仪表以及压力传感器的配合实现实时监控及预警，通过人工实现轴力的调节，免去了一整套复杂的液压伺服系统。同时，本发明的螺旋调控具有自锁功能，可以有效避免液压伺服系统可能发生的管路泄露引起支撑轴力失效而造成的危险。

2、相对于传统的带钢楔的钢支撑，本发明可以做到支撑轴力实时监控及预警，并通过人工实现轴力的调节，弥补了其不能监测及调节轴力的弊端，保证了基坑施工的安全要求。

3、本发明的整个监测及调节装置都集中设置在深基坑支撑轴力螺旋调控装置的壳体内，结构紧凑、空间密闭、独立成系统，适合基坑施工现场恶劣的作业环境要求。

附图说明

图1 是本发明实施例一中一种深基坑支撑轴力螺旋调控装置的结构示意图。

图2 是本发明实施例一中螺旋千斤顶的结构示意图。

图3是图2的A-A剖视图。

图4是图3的B-B剖视图。

图5 是卡位钢球位于中间的卡槽时的结构示意图。

图6是卡位钢球位于右侧的卡槽时的结构示意图。

图7是本发明实施例二中一种深基坑支撑轴力螺旋调控装置结构示意图。

图8 是本发明实施例二中螺旋千斤顶的结构示意图。

图中： 1-地下连续墙，2-钢支架平台，3-钢围檩，4-螺旋千斤顶，5-钢套箱，6-钢支撑，101-万向顶盘，102-压盘，103-升降筒，104-螺旋筒，105-壳体，106-轴承，107-压力传感器，108-控制仪表，109-轴套，110-扳手，111-小齿轮，112-卡位钢球，113-棘轮壳，114-推拉杆，115-棘轮，116-密封盖板、117-棘爪、118-大齿轮、119-卡槽、120-小齿轮轴、121-电机减速机。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。为叙述方便，下文中所述的“上”、“下”与附图的上、下的方向一致，但这不能成为本发明技术方案的限制。

实施例一

请参阅图1至图6，本实施例公开了一种深基坑支撑轴力螺旋调控装置，包括螺旋千斤顶4、钢套箱5、钢支撑6、用于支撑钢套箱5的钢支架平台2、用于监测支撑轴力的压力传感器107以及控制仪表108，所述钢支架平台2的一端固定安装于深基坑一侧的地下连续墙1内侧的钢围檩3的下方，所述钢套箱5设置于所述钢支架平台2的上方，所述钢套箱5上面向钢围檩3的一端开口设置，所述钢套箱5的另一端设置钢套箱底板，所述钢套箱底板竖向设置并与钢支撑6的中心轴垂直，所述钢套箱底板与钢支撑6的一端固 定连接，钢支撑6的另一端与深基坑另一侧的钢围檩3固定连接，所述螺旋千斤顶4设置于所述钢套箱5内，所述螺旋千斤顶4的一端设置于钢围檩3上，另一端抵在所述钢套箱底板上，所述压力传感器107设置于所述螺旋千斤顶4内，所述控制仪表108设置于所述螺旋千斤顶4上，所述压力传感器107与所述控制仪表108通讯连接，通过控制仪表108能够实时显示压力传感器107监测到的支撑轴力，并且通过控制仪表108能够设定支撑轴力的基准力以及偏差阈值，通过螺旋千斤顶4能够调整支撑轴力的大小，使得支撑轴力处于基准力的偏差阈值范围内。

本发明提供的一种深基坑支撑轴力螺旋调控装置，通过采用螺旋千斤顶4、钢套箱5、钢支撑6、用于支撑钢套箱5的钢支架平台2、用于监测支撑轴力的压力传感器107以及控制仪表108，所述钢支架平台2的一端固定安装于深基坑一侧的地下连续墙1内侧的钢围檩3的下方，所述钢套箱5设置于所述钢支架平台2的上方，所述钢套箱5上面向钢围檩3的一端开口设置，所述钢套箱5的另一端设置钢套箱底板，所述钢套箱底板与钢支撑6的一端固 定连接，钢支撑6的另一端与深基坑另一侧的钢围檩3固定连接，所述螺旋千斤顶4设置于所述钢套箱5内，所述螺旋千斤顶4的一端设置于钢围檩3上，另一端抵在所述钢套箱底板上，所述压力传感器107设置于所述螺旋千斤顶4内，所述控制仪表108设置于所述螺旋千斤顶4上，所述压力传感器107与所述控制仪表108通讯连接，通过控制仪表108能够实时显示压力传感器107监测到的支撑轴力，并且通过控制仪表108能够设定支撑轴力的基准力以及偏差阈值，通过螺旋千斤顶4能够调整支撑轴力的大小，使得支撑轴力处于基准力的偏差阈值范围内，从而实现支撑轴力的快速可调设定并进行实时监测及轴力调整，达到主动控制基坑变形，确保基坑施工的安全的目的。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述螺旋千斤顶4包括升降筒103、螺旋筒104、壳体105、轴承106以及螺旋筒转动控制机构，所述升降筒103的一端设置升降筒底板，所述升降筒底板竖向设置并与钢支撑6的中心轴垂直，所述升降筒底板与钢围檩3连接，所述升降筒103的另一端开口设置并伸入所述壳体105的内腔，所述壳体105的一端套设于升降筒103的筒壁外侧，所述壳体105与所述升降筒103之间能够相对水平移动不能相对转动，所述升降筒103与壳体105之间通过平键(未图示)连接使得升降筒103与壳体105之间能够相对水平移动但是不能相对转动，所述壳体105的另一端设置壳体底板，所述壳体底板竖向设置并与钢支撑6的中心轴垂直，所述升降筒103的内侧设有内螺纹，所述螺旋筒104的外侧设有与所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述螺旋筒104的一端螺纹连接于所述升降筒103的内侧，所述螺旋筒104的另一端通过一对所述轴承106设置于壳体105内，所述压力传感器107设置于轴承106与壳体底板之间，所述压力传感器107能够监测支撑轴力大小，所述螺旋筒转动控制机构能够驱动螺旋筒104正转或者反转，使得升降筒103相对螺旋筒104水平移动，实现支撑轴力的调整。相对于液压轴力伺服系统，本发明结构简单、操作简便，通过控制仪表108以及压力传感器107的配合实现实时监控，通过人工实现轴力的调节，不但免去了一整套复杂的液压伺服系统，而且可以有效避免液压伺服系统可能发生的管路泄露引起支撑轴力失效而造成的危险。相对于传统的带钢楔的钢支撑6，本发明可以做到支撑轴力实时监控及预警，并通过人工实现轴力的调节，弥补了其不能监测及调节轴力的弊端，保证了基坑施工的安全要求。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述螺旋筒转动控制机构包括小齿轮111、小齿轮轴120、扳手110、卡位钢球112、棘轮壳113、推拉杆114、两棘爪117、棘轮115以及密封盖板116，所述螺旋筒104上远离升降筒103的一端的外侧同轴固定套设一大齿轮118，所述小齿轮111与所述大齿轮118啮合，所述小齿轮111同轴固定套设于所述小齿轮轴120的一端，所述小齿轮轴120通过轴套109安装于所述壳体105上，所述扳手110与所述棘轮壳113固定连接，所述棘轮115同轴固定套设于所述小齿轮轴120上，所述密封盖板116与棘轮壳113固定连接，所述棘轮115位于密封盖板116与棘轮壳113形成的空间内，所述棘轮壳113上开设用于设置推拉杆114的通孔，所述推拉杆114的一端伸至棘轮壳113的外侧，所述棘轮壳113位于通孔的上部设置一用于设置所述卡位钢球112的竖向孔，所述推拉杆114的上表面间隔设置三个卡槽119，通过移动推拉杆114能够使得卡位钢球112卡在三个卡槽119之间进行切换，所述推拉杆114的下表面设有凹槽，所述凹槽的中部为水平面，所述凹槽的两侧为弧形面，所述弧形面与所述棘轮115的外径相匹配，所述两棘爪117相对设置于所述推拉杆114的下部。当卡位钢球112位于左侧的卡槽119时，如图3所示，左侧的棘爪117插入棘轮115的齿内，扳手110只能反转，棘爪117在扳手110的带动下使得棘轮115只能反转（图3中棘轮115能够逆时针转动）），反转的棘轮115能够使得升降筒103向靠近螺旋筒104的方向水平移动，以降低支撑轴力；当卡位钢球112位于中间的卡槽119时，如图5所示，棘轮115与两棘爪117均脱离，使得棘轮115能够自由转动；当卡位钢球112位于右侧的卡槽119时，如图6所示，右侧的棘爪117插入棘轮115的齿内，扳手110只能正转，棘爪117在扳手110的带动下使得棘轮115只能正转（本实施例中为图示的顺时针转动），正转的棘轮115能够使得升降筒103向远离螺旋筒104的方向水平移动，以增加支撑轴力。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述控制仪表108上设有红、绿、黄三种颜色的指示灯，所述偏差阈值包括偏差手动阈值。

采用上述结构的螺旋千斤顶4，一方面，由于当支撑轴力在基准力的偏差手动阈值内时，卡位钢球112卡在中间的卡槽119内，此时，无法通过扳手110带动棘轮115转动，当支撑轴力超标时（即当支撑轴力大于基准力并超过偏差手动阈值时或者当支撑轴力小于基准力并超过偏差阈值时），施工人员必须要通过移动推拉杆114使得卡位钢球112卡在所需的卡槽119内，才能通过扳手110实现支撑轴力的手动调整，从而使得本发明的支撑轴力的螺旋调控具有自锁功能，因此可以避免施工人员转错方向，降低施工人员误操作的概率，提高施工的安全性。另一方面，当卡位钢球112卡在左侧或者右侧的卡 槽内时，通过反复摆动扳手110带动棘轮115转动，每摆动扳手110一次，棘牙带动棘轮115转动一个齿距的距离，从而使得支撑轴力实现平稳调整，避免支撑轴力矫枉过正或者来回调整。再一方面，本发明的监测装置即压力传感器107以及轴力调节所需的部件主要集中设置在深基坑支撑轴力螺旋调控装置的壳体105内，结构紧凑、空间密闭、独立成系统，适合基坑施工现场恶劣的作业环境要求。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，当支撑轴力在基准力的偏差手动阈值内时，绿灯亮起，通过移动推拉杆114能够使得卡位钢球112卡在中间的卡槽119内，此时，无法通过扳手110带动棘轮115转动；当支撑轴力大于基准力并超过偏差手动阈值时，红灯亮起并发出警报，通过移动推拉杆114能够使得卡位钢球112卡在左侧的卡槽119内，通过扳手110带动棘轮115反转，直至支撑轴力降低至基准力；当支撑轴力小于基准力并超过偏差手动阈值时，黄灯亮起并发出警报，通过移动推拉杆114能够使得卡位钢球112卡在右侧的卡槽119内，通过扳手110带动棘轮115正转，直至支撑轴力增大至基准力，从而实现对支撑轴力的主动手动调控。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述控制仪表内置电池，从而在施工现场不方便通电的情况下依然能够实现支撑轴力的自动监测，并据此通过扳手进行支撑轴力的手动调整。

实施例二

请参阅图7至图8，本实施例与实施例一的区别在于，所述螺旋筒转动控制机构还包括电机减速机121，所述电机减速机121设置于壳体105上，所述电机减速机121与所述控制仪表108通讯连接，电机减速机121的输出端与所述小齿轮轴120同轴连接，所述偏差阈值还包括偏差自动阈值，当卡位钢球112卡在中间的卡槽119时，电机减速机121的输出端能够带动所述小齿轮轴120转动，控制仪表108能够根据压力传感器107测得的支撑轴力通过电机减速机121自动调整支撑轴力，从而实现了支撑轴力的自动监控和自动调整。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述控制仪表108根据压力传感器107测得的支撑轴力通过电机减速机121自动调整支撑轴力是指：当支撑轴力大于基准力并超过偏差自动阈值时，控制仪表108通过控制所述电机减速机121反转，减小支撑轴力至基准力的偏差自动阈值内；当支撑轴力小于基准力并超过偏差自动阈值时，控制仪表108通过控制所述电机减速机121正转，增大支撑轴力至基准力的偏差自动阈值内，从而实现对支撑轴力的主动自动调控。

优选的，为了避免支撑轴力的自动调控失效引发安全事故，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述偏差自动阈值小于所述偏差手动阈值，先通过移动推拉杆114使得卡位钢球112卡在中间的卡槽119内，控制仪表108根据压力传感器107测得的支撑轴力通过电机减速机121自动调整支撑轴力；如果自动调整支撑轴力失效，当支撑轴力大于基准力并超过偏差手动阈值时，红灯亮起并发出警报，通过移动推拉杆114能够使得卡位钢球112卡在左侧的卡槽119内，通过扳手110带动棘轮115反转，直至支撑轴力降低至基准力；当支撑轴力在基准力的偏差手动阈值内时，绿灯亮起；当支撑轴力小于基准力并超过偏差手动阈值时，黄灯亮起并发出警报，通过移动推拉杆114能够使得卡位钢球112卡在右侧的卡槽119内，通过扳手110带动棘轮115正转，直至支撑轴力增大至基准力。通过将支撑轴力的自动调整和手动调整相结合的方式，不但可以实现支撑轴力的自动监控和自动调整，而且在自动调整方式出现故障导致支撑轴力超标时，通过指示灯和警报提醒施工人员注意，从而进入支撑轴力的人工调整并及时进行检修。

优选的，在上述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置中，所述升降筒底板与钢围檩3通过万向连接机构连接，所述万向连接机构包括万向顶盘101以及压盘102，所述万向顶盘101包括连接板（未标示）以及设置于连接板中部的球状结构（未标示），所述连接板与钢围檩3固定连接，所述升降筒底板上面向连接板的端面开设与所述球状结构相匹配的内凹圆槽，所述球状结构上远离连接板的一端嵌设于所述内凹圆槽内，所述压盘贴合套设于所述球状结构的外侧，所述压盘与所述升降筒底板上面向连接板的端面固定连接，所述球状结构的球心位于内凹圆槽内或者与所述升降筒底板上面向连接板的端面齐平。通过采用上述结构的万向连接机构，可以保证升降筒103与钢围檩3之间力的有效传递。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (4)

1.一种深基坑支撑轴力螺旋调控装置，其特征在于，包括螺旋千斤顶、钢套箱、钢支撑、用于支撑钢套箱的钢支架平台、用于监测支撑轴力的压力传感器以及控制仪表，所述钢支架平台的一端固定安装于深基坑一侧的地下连续墙内侧的钢围檩的下方，所述钢套箱设置于所述钢支架平台的上方，所述钢套箱上面向钢围檩的一端开口设置，所述钢套箱的另一端设置钢套箱底板，所述钢套箱底板与钢支撑的一端固 定连接，钢支撑的另一端与深基坑另一侧的钢围檩固定连接，所述螺旋千斤顶设置于所述钢套箱内，所述螺旋千斤顶的一端设置于钢围檩上，另一端抵在所述钢套箱底板上，所述压力传感器设置于所述螺旋千斤顶内，所述控制仪表设置于所述螺旋千斤顶上，所述压力传感器与所述控制仪表通讯连接，通过控制仪表能够实时显示压力传感器监测到的支撑轴力，并且通过控制仪表能够设定支撑轴力的基准力以及偏差阈值，通过螺旋千斤顶能够调整支撑轴力的大小，使得支撑轴力处于基准力的偏差阈值范围内；所述螺旋千斤顶包括升降筒、螺旋筒、壳体、轴承以及螺旋筒转动控制机构，所述升降筒的一端设置升降筒底板，所述升降筒底板与钢围檩连接，所述升降筒的另一端开口设置并伸入所述壳体的内腔，所述壳体的一端套设于升降筒的筒壁外侧，所述壳体与所述升降筒之间能够相对水平移动不能相对转动，所述升降筒与壳体之间通过平键连接使得升降筒与壳体之间能够相对水平移动但是不能相对转动，所述壳体的另一端设置壳体底板，所述升降筒的内侧设有内螺纹，所述螺旋筒的外侧设有与所述内螺纹相匹配的外螺纹，所述螺旋筒的一端螺纹连接于所述升降筒的内侧，所述螺旋筒的另一端通过一对所述轴承设置于壳体内，所述压力传感器设置于轴承与壳体底板之间，所述压力传感器能够监测支撑轴力大小，所述螺旋筒转动控制机构能够驱动螺旋筒正转或者反转，使得升降筒相对螺旋筒水平移动，实现支撑轴力的调整；所述螺旋筒转动控制机构包括小齿轮、小齿轮轴、扳手、卡位钢球、棘轮壳、推拉杆、两棘爪、棘轮以及密封盖板，所述螺旋筒上远离升降筒的一端的外侧同轴固定套设一大齿轮，所述小齿轮与所述大齿轮啮合，所述小齿轮同轴固定套设于所述小齿轮轴的一端，所述小齿轮轴通过轴套安装于所述壳体上，所述扳手与所述棘轮壳固定连接，所述棘轮同轴固定套设于所述小齿轮轴上，所述密封盖板与棘轮壳固定连接，所述棘轮位于密封盖板与棘轮壳形成的空间内，所述棘轮壳上开设用于设置推拉杆的通孔，所述推拉杆的一端伸至棘轮壳的外侧，所述棘轮壳位于通孔的上部设置一用于设置所述卡位钢球的竖向孔，所述推拉杆的上表面间隔设置三个卡槽，通过移动推拉杆能够使得卡位钢球卡在三个卡槽之间进行切换，所述推拉杆的下表面设有凹槽，所述凹槽的中部为水平面，所述凹槽的两侧为弧形面，所述弧形面与所述棘轮的外径相匹配，所述两棘爪相对设置于所述推拉杆的下部；所述控制仪表上设有红、绿、黄三种颜色的指示灯，所述偏差阈值包括偏差手动阈值；所述螺旋筒转动控制机构还包括电机减速机，所述电机减速机设置于壳体上，所述电机减速机与所述控制仪表通讯连接，电机减速机的输出端与所述小齿轮轴同轴连接，所述偏差阈值还包括偏差自动阈值，当卡位钢球卡在中间的卡槽时，电机减速机的输出端能够带动所述小齿轮轴转动，控制仪表能够根据压力传感器测得的支撑轴力通过电机减速机自动调整支撑轴力；当卡位钢球位于左侧的卡槽时，左侧的棘爪插入棘轮的齿内，棘爪在扳手的带动下使得棘轮只能反转，反转的棘轮能够使得升降筒向靠近螺旋筒的方向水平移动，以降低支撑轴力；当卡位钢球位于中间的卡槽时，棘轮与两棘爪均脱离，使得棘轮能够自由转动；当卡位钢球位于右侧的卡槽时，右侧的棘爪插入棘轮的齿内，棘爪在扳手的带动下使得棘轮只能正转，正转的棘轮能够使得升降筒向远离螺旋筒的方向水平移动，以增加支撑轴力；所述偏差自动阈值小于所述偏差手动阈值，先通过移动推拉杆使得卡位钢球卡在中间的卡槽内，控制仪表根据压力传感器测得的支撑轴力通过电机减速机自动调整支撑轴力；当支撑轴力大于基准力并超过偏差手动阈值时，红灯亮起并发出警报，通过移动推拉杆得卡位钢球卡在左侧的卡槽内，通过扳手带动棘轮反转，直至支撑轴力降低至基准力；当支撑轴力在基准力的偏差手动阈值内时，绿灯亮起；当支撑轴力小于基准力并超过偏差手动阈值时，黄灯亮起并发出警报，通过移动推拉杆使得卡位钢球卡在右侧的卡槽内，通过扳手带动棘轮正转，直至支撑轴力增大至基准力。

2.如权利要求1所述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置，其特征在于，当支撑轴力在基准力的偏差手动阈值内时，绿灯亮起，通过移动推拉杆能够使得卡位钢球卡在中间的卡槽内；当支撑轴力大于基准力并超过偏差手动阈值时，红灯亮起并发出警报，通过移动推拉杆能够使得卡位钢球卡在左侧的卡槽内，通过扳手带动棘轮反转，直至支撑轴力降低至基准力；当支撑轴力小于基准力并超过偏差手动阈值时，黄灯亮起并发出警报，通过移动推拉杆能够使得卡位钢球卡在右侧的卡槽内，通过扳手带动棘轮正转，直至支撑轴力增大至基准力，从而实现对支撑轴力的主动手动调控。

3.如权利要求1所述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置，其特征在于，所述控制仪表根据压力传感器测得的支撑轴力通过电机减速机自动调整支撑轴力是指：当支撑轴力大于基准力并超过偏差自动阈值时，控制仪表通过控制所述电机减速机反转，减小支撑轴力至基准力的偏差自动阈值内；当支撑轴力小于基准力并超过偏差自动阈值时，控制仪表通过控制所述电机减速机正转，增大支撑轴力至基准力的偏差自动阈值内，从而实现对支撑轴力的主动自动调控。

4.如权利要求1所述的深基坑支撑轴力螺旋调控装置，其特征在于，所述升降筒底板与钢围檩通过万向连接机构连接，所述万向连接机构包括万向顶盘以及压盘，所述万向顶盘包括连接板以及设置于连接板中部的球状结构，所述连接板与钢围檩固定连接，所述升降筒底板上面向连接板的端面开设与所述球状结构相匹配的内凹圆槽，所述球状结构上远离连接板的一端嵌设于所述内凹圆槽内，所述压盘贴合套设于所述球状结构的外侧，所述压盘与所述升降筒底板上面向连接板的端面固定连接，所述球状结构的球心位于内凹圆槽内或者与所述升降筒底板上面向连接板的端面齐平。