[发明专利]一种可精确调节长度的大跨度钢管支撑梁

说明书

技术领域

本发明属于建筑基坑支撑、支护领域，具体涉及一种通过精确调节长度以减少温差变化影响的大跨度钢管支撑梁。

背景技术

因为场地受限，城市高层建筑的施工建设过程中往往涉及深基坑工程。为了保持坑壁的稳定，一般需要设置基坑内支撑梁。通过内支撑梁与两侧坑壁结构连接，进而平衡两侧坑壁结构的土压力作用。目前基坑内支撑梁多为钢筋混凝土梁和钢管梁。由于基坑支护多数情况下属于临时结构，随着上部结构施工开展，支撑梁需要拆除。钢管支撑梁相比钢筋混凝土支撑梁，具有施工便捷、拆除方便，重复利用率高等优点，运用广泛。

基坑工程中大跨度钢管支撑梁实际使用仍存在一些问题。受施工工期的影响，钢管支撑梁需经历不同的环境温度。巨大温差引起的钢管支撑梁热胀冷缩，而钢管支撑梁长度变化直接影响基坑支护结构受力，增加工程风险，严重时引发基坑失稳等工程事故。对于属于工程建设高风险领域的基坑支护工程，研究能够减少温差影响的基坑大跨度钢管支撑梁，对于确保工程安全具有重要的现实意义。

发明内容

发明目的：为了解决较大温差环境下基坑大跨度钢管支撑梁长度变化引发的基坑支护结构受力问题，本发明提供一种减少温差影响的新型大跨度钢管支撑梁，该新型支撑梁具有通过准确调节伸缩控制段长度维持钢管支撑梁原始长度以消除温差影响的特点。具体来说是根据伸缩控制段内部液体与固体不同材料间的热膨胀特性差异，来实现伸缩控制段长度调节、维持大跨度钢管支撑梁长度的目的。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的一种可精确调节长度的大跨度钢管支撑梁，是由伸缩控制段相连接的两段钢管支撑梁，所述伸缩控制段包括活塞和液压舱，所述液压舱的内壁与活塞头部的外圆配合，所述活塞与液压舱之间联接有位移传感器，所述液压舱内设有加温装置，所述活塞内设有温度传感器。

作为优选，所述伸缩控制段外部包裹有隔温装置。

作为优选，所述活塞的尾部安装于活塞基座上，所述活塞基座的尾端具有法兰盘。

作为优选，所述液压舱的尾部安装于液压舱基座上，所述液压舱基座的尾端具有法兰盘。

作为优选，所述法兰盘与钢管支撑梁的端部栓接。

作为优选，所述钢管支撑梁、法兰盘、活塞和液压舱的轴心位于同一直线上。

作为优选，所述加温装置设于液压舱内的底壁上，所述液压舱内填充有阻燃矿物油。

作为优选，所述加温装置、位移传感器和温度传感器均连接到采集控制装置。

本发明同时提供上述可精确调节长度的大跨度钢管支撑梁的工作方法，是在两段钢管支撑梁之间安装伸缩控制段，伸缩控制段具有相互配合的活塞和液压舱，在活塞和液压舱之间联接位移传感器，液压舱内具有阻燃矿物油和加温装置，使用加温装置控制阻燃矿物油的温度，利用阻燃矿物油体积变化调节伸缩控制段的长度。

作为优选，首先运行加温装置，令温度传感器的数值略高于近期最高环境温度，并记录位移传感的初始数值；当环境温度下降时运行加温装置，监测位移传感器的数值直至达到其初始数值，在此过程中实时监控温度传感器的数值，确保加温装置的热量施加处于平稳状态；使伸缩控制段产生补偿位移，消除环境温差对大跨度钢管支撑梁的影响。

使用时，本发明的一种可精确调节长度的大跨度钢管支撑梁，由两侧的钢管支撑梁以及中部的伸缩控制段组成，所述的伸缩控制段外部包裹隔温装置，内部设置有液压舱基座、活塞基座，液压舱基座中部设置液压舱，液压舱内有加温装置，活塞基座中部设置活塞，活塞内有温度传感器、活塞基座外侧内置位移传感器，位移传感器位于液压舱基座与活塞基座的侧壁之间。所述液压舱嵌置于液压舱基座中部，其内部充满阻燃矿物油且底部内壁设置有加温装置。所述加温装置通过导线与采集控制装置相连，通过对阻燃矿物油进行温度调节，利用阻燃矿物油体积变化调节伸缩控制段的长度。所述液压舱基座位于伸缩控制段内部，其端部设有供加温装置导线通过的开孔并通过法兰盘与钢管支撑梁相连。所述活塞一端伸入于液压舱一侧，其另一端嵌置于活塞基座内部，所述活塞基座端部设有供温度传感器导线和位移传感器导线通过的开孔并通过法兰盘与钢管支撑梁相连。所述温度传感器设置于活塞内部且靠近液压舱的端部侧，通过温度传感器导线与采集控制装置相连，所述位移传感器嵌置于活塞基座侧壁处且通过位移传感器导线与采集控制装置相连，所述采集控制装置可以实时监测液压舱内温度和活塞基座与液压舱基座之间的距离。所述隔温装置位于伸缩控制段外侧且两端包裹法兰盘，其内部充填隔温材料且外壁具有一定的延展性。