[发明专利]一种带温度修正的支撑轴力伺服装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢支撑轴力伺服技术领域，特别涉及一种带温度修正的支撑轴力伺服装置及方法。

背景技术

随着地下轨道交通建设地普及和城市建筑物密度的加大，新建建筑基坑施工过程中都需要进行基坑支护来保证基坑自身的安全，也成为相邻既有建筑物的地下管线保护措施。基坑工程中普遍采用支撑轴力伺服系统来进行基坑开挖过程中的侧壁支护，支撑轴力伺服系统的主体支护体是钢管，因为是金属支撑的缘故，其受温度变化影响会产生不可忽略的热胀冷缩变形，同时在支撑内产生很大的温度应力，而实测轴力的变化不能区分是由于开挖还是温度变化引起的，这对工程安全会产生很大影响。

目前的钢支撑轴力伺服系统都未考虑温度变化引起钢支撑应力的变化，由于深基坑工程的复杂性，施工过程往往跨季节进行，尤其是夏季昼夜温差较大，会引起实测轴力“示值”波动，导致监测人员对钢支撑工作状态误判，同时支撑轴力伺服系统作为自动补偿轴力的设备，也会以测得的轴力“示值”为参考进行轴力自动伺服，因此会带来基坑支护工作的隐患。

发明内容

本发明的目的在于提出一种带温度修正的支撑轴力伺服装置及其方法，主要解决目前钢支撑轴力伺服系统未考虑温度修正带来的轴力误补偿的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明是采用这样的技术方案来实现的：本发明提出了一种带温度修正的支撑轴力伺服装置，包括无线温度测点，数控泵站，计算机，支撑头，钢支撑及油管、线缆。所述无线温度测点安装在所述钢支撑上，无线温度测点与所述计算机通过无线网络进行数据交换，支撑头连接钢支撑并固定于基坑两侧支护结构上，支撑头由数控泵站通过油管及线缆连接，数控泵站与计算机通过无线网络交换数据。

一种带温度修正的支撑轴力伺服方法，包括以下步骤：在钢支撑上方安装无线温度测点，无线温度测点可以实时测量钢支撑的温度，并将数据通过无线网络传给所述计算机，支撑头的油压即钢支撑轴力也通过数控泵站传输至计算机，计算机通过计算温度变化和钢支撑轴力之间的关系，剔除钢支撑自身温度伸缩引起的轴力值，对轴力进行调整，得出轴力目标值，该值通过无线网络发送至数控泵站，由数控泵站内置的PLC调节油压，最终达到对钢支撑轴力的精准控制。具体测控步骤为：计算机读取轴力变化量，初始轴力，当前轴力目标值，温度变化量，初始温度，并计算轴力与温度变化量比值a的上限及下限，当a小于0时，维持当前轴力目标值；当a在上限值与下限值之间时，维持当前轴力目标值，否则当前轴力目标值应减去由温度变化带来的轴力变化量。

本发明实现的有益效果：本发明提出一种带温度修正的支撑轴力伺服装置及其方法，是通过在钢支撑上安装无线温度测点，将钢支撑温度变化与轴力变化数据传输至计算机，计算后剔除钢支撑温度伸缩引起的轴力变化值，最终输出精确的轴力目标值，来进行钢支撑轴力的补偿，较大程度地提高了体系的测控精度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图中：1、混凝土支撑；2、钢支撑；3、伺服端基坑围护结构；4、非伺服端基坑围护结构；5、无线温度测点；6、支撑头；7、油管及线缆；8、数控泵站；9、计算机。

图2为本发明的轴力控制流程图。

图中：T-初始温度，△T-温度变化量，F-初始轴力，△F-轴力变化量，Fc-当前轴力目标值，α=△F/ F÷△T/ T，α1：轴力/温度变化量比值下限，α1＞0；α2：轴力/温度变化量比值上限，α2＞0。

具体实施方式

为使本发明的目的及工作原理表达更为清楚，下面结合图1、2和实例对本发明进行具体实施方式的详细论述。