[发明专利]一种基坑钢支撑轴力伺服系统的支撑锁位机构及锁位方法

说明书

本发明公开了一种基坑钢支撑轴力伺服系统的支撑锁位机构及锁位方法，包括外壳体和支撑顶板，支撑顶板竖向设置在外壳体的其中一个外侧部，外壳体内设置有千斤顶，千斤顶包括缸筒，缸筒固定安装在外壳体内，缸筒内可前后活动地设置有活塞杆，活塞杆的一端与支撑顶板固定连接，活塞杆上同轴螺接有第一锁位齿轮，第一锁位齿轮上啮合连接有第二锁位齿轮，第二锁位齿轮上连接有一电机，缸筒上设置有用于安装电机的安装架，电机可活动地设置在安装架上，外壳体内还设置有控制系统和动力机构，动力机构和电机分别与控制系统电连接，安装架上设置有位移传感器，千斤顶上设置有压力传感器。优点是能有效地解决因温度出现较大降低时千斤顶失压后的保压问题。

技术领域

本发明涉及一种基坑支撑轴力伺服系统，尤其是涉及一种基坑钢支撑轴力伺服系统的支撑锁位机构及其锁位方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，深基坑工程施工频繁，城市基坑周边往往赋存大量既有建构筑物，基坑开挖引起的围护结构变形会导致周围土层随之发生变形，进而影响周边建构筑物的安全使用。为了减小这一影响，基坑开挖除了需要施作地下连续墙等围护结构外，还需要在开挖的同时同步架设支撑体系以减小围护结构的变形。

目前基坑工程支撑体系除首道采用混凝土支撑外，其余均采用钢支撑为主，钢支撑轴力主要通过设置在端头的液压千斤顶施加，目前为了实现支撑轴力的自动补偿，大量采用了支撑轴力伺服系统，支撑轴力伺服系统多数通过安装机械锁来保压，以保证失压时活塞杆不会回缩，但是现阶段所采用的机械锁，虽然在正常使用情况下能够实现保压功能，但也存在明显的不足：当基坑内的温度出现较大的降低时，钢支撑会发生冷缩，此时需要控制使千斤顶的顶杆伸长，这样会导致机械锁片与千斤顶存在一定间隙，锁位功能失效，进而使机械锁的保压功能失效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基坑钢支撑轴力伺服系统的支撑锁位机构及锁位方法，该支撑锁位机构及锁位方法可根据千斤顶的压力自动调整锁位机构之间的锁位间距，能有效解决因温度出现较大降低时千斤顶失压后的保压问题。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种基坑钢支撑轴力伺服系统的支撑锁位机构，包括外壳体和支撑顶板，所述的支撑顶板竖向设置在所述的外壳体的其中一个外侧部，所述的外壳体内设置有用于使所述的支撑顶板顶出抵住基坑的墙面的千斤顶，所述的千斤顶包括缸筒，所述的缸筒固定安装在所述的外壳体内，所述的缸筒内可前后活动地设置有活塞杆，所述的活塞杆的一端伸出所述的缸筒与所述的支撑顶板固定连接，所述的活塞杆上同轴螺接有第一锁位齿轮，所述的第一锁位齿轮位于所述的缸筒外部，所述的第一锁位齿轮上啮合连接有第二锁位齿轮，所述的第二锁位齿轮上连接有一电机，所述的电机的输出轴与所述的第二锁位齿轮同轴固定连接，所述的缸筒上设置有用于安装所述的电机的安装架，所述的电机可活动地设置在所述安装架上，所述的电机的活动方向与所述的支撑顶板的运动方向一致，所述的外壳体内还设置有控制系统和用于驱动所述的千斤顶顶出的动力机构，所述的动力机构和所述的电机分别与所述的控制系统电连接，所述的安装架上设置有用于监测所述的第一锁位齿轮位置的位移传感器，所述的千斤顶上设置有用于监测所述的千斤顶内的顶出压力的压力传感器，所述的位移传感器和所述的压力传感器分别与所述的控制系统电连接，所述的控制系统根据所述的位移传感器和所述的压力传感器监测到的位移值和压力值来控制所述的动力机构和所述的电机动作。

所述的安装架包括一水平设置的安装板，所述的安装板的一端连接有与所述的安装板相垂直的支撑板，所述的支撑板的下端固定安装在所述的缸筒上，所述的支撑板的上端连接在所述的安装板的侧部，所述的电机可随着所述的支撑顶板运动方向运动地设置在所述的安装板上。支撑板用于使安装架稳定安装在缸筒上，安装板用于给电机的安装提供支撑作用。