[发明专利]控制地下结构变形的装置及方法

说明书

本发明属于技术地下施工领域，公开一种控制地下结构变形的装置及方法，控制地下结构变形的装置包括膨胀体、上法兰板、下法兰板和驱动机构，待纠偏地下结构的旁侧开设有预制孔洞，膨胀体设置于预制孔洞内，并与待纠偏地下结构的变形部位正对，膨胀体采用弹性材料制成；上法兰板设置于膨胀体的上方，下法兰板设置于膨胀体的下方；驱动机构用于驱使上法兰板和下法兰板相互靠近，以使膨胀体被挤压变形，并抵紧于预制孔洞的内壁上，膨胀体对预制孔洞的内壁的抵紧力可支撑变形部位，使变形部位被纠偏至恢复原状，相比于现有技术中的注浆法，该控制地下结构变形的装置和施工方法操作简单，可精准高效地纠正地下结构的变形，还能够回收利用。

技术领域

本发明涉及地下施工技术领域，尤其涉及一种控制地下结构变形的装置及方法。

背景技术

随着地下工程的发展，隧道以及基坑等地下结构的变形问题越来越突出。一些建筑结构的地基对变形较为敏感，例如基坑变形导致渗流管涌破坏，摩擦桩由于地基变形导致其承载力发生改变，预应力结构由于变形造成预应力损失等，地下结构的变形严重影响建筑工程的质量。对地下结构变形的控制不仅适用于正在施工的工程，也适用于既有结构的控制保护。因此，为减小地下结构的变形，使其不利影响降低，保障工程安全质量要求，有必要对地下结构的变形进行控制。

现有技术中，通常采用注浆法控制地下结构的变形，采用注浆法时，需注浆填充由于地下结构变形造成的整个空隙，而且受地质情况的影响，操作困难，施工难度大，耗时长，无法满足简单、应用范围广的要求；而且注浆法成本较高，无法回收利用，会对场地后续施工造成影响，拖延工程进度，另外，传统注浆方法无法精确控制地下结构的变形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种控制地下结构变形的装置及方法，操作简单，降低施工难度，可精准高效地纠正地下结构的变形，还能够回收利用，避免对场地后续施工造成影响。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种控制地下结构变形的装置，包括：

膨胀体，待纠偏地下结构的旁侧开设有预制孔洞，所述膨胀体设置于所述预制孔洞内，并与所述待纠偏地下结构的变形部位正对，所述膨胀体采用弹性材料制成；

上法兰板和下法兰板，所述上法兰板设置于所述膨胀体的上方，所述下法兰板设置于所述膨胀体的下方；

驱动机构，所述驱动机构用于驱使所述上法兰板和所述下法兰板相互靠近，以使所述膨胀体被挤压变形，并抵紧于所述预制孔洞的内壁上。

作为本发明提供的控制地下结构变形的装置的优选方案，所述驱动机构包括传动螺杆，所述传动螺杆包括相连的第一螺杆部和第二螺杆部，所述第一螺杆部螺纹贯穿所述上法兰板，所述第二螺杆部螺纹贯穿所述下法兰板，所述第一螺杆部和所述第二螺杆部的螺纹旋向相反，通过旋转所述传动螺杆以使所述上法兰板和所述下法兰板相互靠近。

作为本发明提供的控制地下结构变形的装置的优选方案，所述传动螺杆间隔且平行设置有多个。

作为本发明提供的控制地下结构变形的装置的优选方案，还包括动力机构和传动机构，所述动力机构的输出端通过所述传动机构与多个所述传动螺杆连接，以驱使多个所述传动螺杆同步且同向旋转。

作为本发明提供的控制地下结构变形的装置的优选方案，还包括应力监测器和控制单元，所述应力监测器埋设于所述变形部位内，以用于检测所述变形部位内的应力，所述控制单元与所述应力监测器和所述动力机构均通讯连接，以在所述应力监测器的检测值达到预设值时控制所述动力机构关闭。

作为本发明提供的控制地下结构变形的装置的优选方案，所述驱动机构包括设置于所述上法兰板上方的第一支架和设置于所述下法兰板下方的第二支架，所述第二支架的下端抵接于所述预制孔洞的底壁，通过下压所述第一支架以推动所述上法兰板靠近所述下法兰板。