一种楔形结构液压支撑位移控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种楔形结构液压支撑位移控制系统，包括内增压液压缸、过渡筒、支撑筒、锁紧楔块以及受力柱等，受力柱与内增压液压缸固定连接，锁紧楔块的两个斜面分别与支撑筒和受力柱面接触，实现对支撑力的传递，而且两个斜面与竖向平面的夹角不等，通过液压顶开和弹簧复位实现液压系统的解锁和锁定；同时，本实用新型专利技术还提供楔形结构液压支撑位移控制系统的使用方法，通过PLC控制单元，协调内增压液压缸和三号活塞杆的动作关系，完成液压系统工作状态的解锁和锁定，本实用新型专利技术提供的楔形结构液压支撑位移控制系统及其使用方法，可以避免人为操作所带来的资源消耗和不安全隐患，进一步保障了基坑施工安全有序地进行。

Hydraulic support displacement control system with wedge structure

The utility model provides a wedge structure of hydraulic support displacement control system, including internal pressurized hydraulic cylinder, cylinder, transition support cylinder, locking wedge and force column, column and the inner force pressurization hydraulic cylinder is fixedly connected with the lock two inclined fastening wedge respectively with the support tube and the stress of cylindrical contact to realize the transfer of power, support, and two inclined plane and vertical angle range, the hydraulic system is realized by unlocking and locking hydraulic top open and reset spring; at the same time, using the method of the utility model is also provided with wedge structure of hydraulic support displacement control system, through the PLC control unit, the hydraulic cylinder and the pressurization in coordination No. three piston rod action, complete the working condition of the hydraulic system of unlocking and locking, displacement control system of hydraulic support wedge structure provided by the utility model and method of use, can avoid It avoids the resource consumption and unsafe hidden danger caused by human operation, and further ensures the safety and orderly construction of the foundation pit construction.

【技术实现步骤摘要】
一种楔形结构液压支撑位移控制系统
本技术属于基坑施工领域，特别涉及一种用带的液压式机械锁的液压缸及其使用方法。
技术介绍
随着城市化进程的快速发展，城市的建设也日趋多元化和复杂化，建设施工的环境也越来越复杂，要求的标准也越来越高。现如今，在进行岩土施工时，特别是在深基坑开挖的过程中，为了保护基坑自身和周边建(构)筑物结构的安全，一般需要采用一些支护结构对深基坑进行支护，例如钢筋砼支撑、钢管支撑等。由于钢管支撑具有速度快，成本低等优点，它被越来越多地用于深基坑支护，特别在一些对基坑变形控制要求极其严格的场合,如运行地铁边的软土深基坑工程的变形控制等，一般还需要按照设计要求施加预应力，但随着施工时间的推移,钢支撑会产生应力松弛，钢支撑上的预应力会降低，有时甚至消失。通常需要在钢管支撑与围护墙之间设置一钢支撑轴力控制装置，通常是一千斤顶，如液压式千斤顶即油缸，由该千斤顶对该钢支撑施加预应力，以防止围护墙在基坑开挖过程中由于钢支撑轴力损失造成基坑变形超出控制范围。中国专利文献CN101776106B于2012年10月17日公开了一种基坑钢支撑轴力自适应系统实时补偿液压油缸装置，当油缸进行“伸”工作时，第一活塞杆前进带动螺杆前进，此时，由于锁紧螺母与螺杆螺纹连接，所述锁紧螺母跟随螺杆前进，从而会在锁紧螺母与连接过渡套即防尘罩之间产生相应的间隙，为了防止消除锁紧螺母与防尘罩之间的间隙，现场的操作人员必须下到深基坑支撑补偿油缸位置，手动旋动锁紧螺母，使其与防尘罩靠牢，从而实现锁定油缸工作位置。一旦油缸出现故障或者供油回路发生漏油现象，油缸中油的压力会突然降低，螺杆就会快速回退，由于锁紧螺母靠在防尘罩上,可以阻止螺杆回退，从而避免了钢管支撑对围护结构的支撑失效，保证了深基坑的施工安全。因为在施工过程中，基坑每时每刻都在会发生一些微小变形，当变形量累积到一定值时，此时，液压缸缸内油的压力也随着下降到某一限值，为了避免基坑变形过大，就需要及时调整液压缸活塞杆的伸出量，所以频繁地需要人为去旋动锁紧螺母。通常，一个深基坑需要几十根甚至数百根这样的钢管支撑，如此大工作量会无形地增加了操作人员的劳动强度，而且由于人为的原因，不可避免地会遗漏某根钢管支撑或者某次锁紧螺母旋动工作，从而会给基坑施工留下一些不安全因素；加之，深基坑施工环境比较恶劣，很容易发生操作人员绊倒、坠落等安全事故。因此，提供一种能够及时同步自动锁定工作状态的液压缸，可以避免人为旋转锁紧螺母所造成人力、财力的大量浪费以及所带来的一些不安全因素，技术一种楔形结构液压支撑位移控制系统及其使用方法是本领域技术人员亟待解决的一个技术问题。
技术实现思路
为了解决岩土工程中深基坑(尤其是地质条件复杂和环境敏感地区如城市运行地铁沿线的深基坑)开挖施工时变形不易控制难题,本技术提供的用于基坑支撑的一种楔形结构液压支撑位移控制系统及其使用方法，可以及时同步自动锁定液压缸的工作状态，实现对液压缸实时机械自锁功能，从而避免了人工操作所造成人力、财力的大量浪费以及所带来的一些不安全因素，不仅降低了基坑微变形控制液压缸的使用人力成本，同时也有效地保障了施工过程的安全性。为了解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：一种楔形结构液压支撑位移控制系统，包括内增压液压缸、过渡筒、支撑筒、若干锁紧楔块以及受力柱，所述内增压液压缸、所述过渡筒和所述支撑筒从下而上依次设置，所述内增压液压缸和所述支撑筒分别通过螺栓与所述过渡筒固定连接，所述受力柱设置于所述支撑筒内，所述受力柱用螺栓固定在所述内增压液压缸顶面上，所述锁紧楔块设置于所述受力柱和所述支撑筒之间，所述锁紧楔块的内侧斜面和外侧斜面分别与所述受力柱的滑移斜面和所述支撑筒的支撑斜面接触，所述内侧斜面和竖直平面的夹角小于和所述外侧斜面和竖直平面的夹角，所述锁紧楔块均匀分布在所述受力柱的四周。可选的，还包括球面垫，在所述球面垫的中心有一个沉头螺纹孔，所述球面垫包括连接在一起的一个近似半球体和一个圆盘，所述半球体镶嵌在所述受力柱的顶面的半球体凹槽内，所述球面垫与所述受力柱铰接。优选的，包括两个所述锁紧楔块，两个所述锁紧楔块对称设置于所述受力柱的周围。优选的，包括四个所述锁紧楔块，四个所述锁紧楔块设置于所述受力柱的周围，任一相邻两个所述锁紧楔块互成90°排列。可选的，所述内增压液压缸包括缸筒、一号导套、一号活塞、一号活塞杆、二号活塞杆及二号导套，所述一号导套设置于所述缸筒内，所述一号导套与所述缸筒螺纹连接，所述一号活塞杆穿过所述一号导套设置于所述缸筒内，所述受力柱通过螺栓与所述一号活塞杆固定连接，所述一号活塞杆内具有一端开口的轴向腔体，所述二号导套和所述二号活塞杆均设置于所述轴向腔体内，所述二号活塞杆穿过所述二号导套，所述一号活塞设置于所述二号活塞杆的上端，所述一号活塞与所述二号活塞杆通过螺纹连接。可选的，还包括三号导套、二号活塞以及三号活塞杆，所述三号导套是一个带凸缘的圆柱形套，所述三号导套设置于所述过渡筒和所述支撑筒之间，所述凸缘的上下端面分别与所述支撑筒的下端面和所述过渡筒的上端面面接触，所述过渡筒、所述三号导套和所述支撑筒通过若干竖向螺栓固定连接，所述螺栓沿圆周方向均匀分布，所述三号活塞杆穿过所述三号导套设置于所述过渡筒内，所述二号活塞设置于所述三号活塞杆的上端，所述二号活塞与所述三号活塞杆之间为螺纹连接，在所述过渡筒上设置一个贯通的a油口，在所述支撑筒上设置一个贯通的b油口。可选的，还包括若干压缩弹簧、压盖以及四号导套，所述四号导套是一个带凸缘的圆柱形套，所述四号导套穿过所述压盖设置于所述支撑筒内，所述四号导套套在所述受力柱的上部，所述压缩弹簧均匀设置于所述四号导套的四周，所述压缩弹簧与所述锁紧楔块一一对应，所述压缩弹簧的两端分别顶在所述压盖和所述四号导套的凸缘上。可选的，还包括PLC控制单元、二个二位四通电磁阀、一个三位四通电磁阀以及一个溢流阀，其中，一个所述二位四通电磁阀设置于连通主油路与所述a油口和所述b油口的油路上，另一个所述二位四通电磁阀设置于所述内增压液压缸进、回油路上，所述三位四通电磁阀设置于总进油油路与总回油油路上，所述溢流阀设置于所述总进油油路上，所述PLC控制单元分别与二个所述二位四通电磁阀、所述三位四通电磁阀以及所述溢流阀信号连接。另外，本技术还提供一种楔形结构液压支撑位移控制系统的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：提供如权利要求1-8中任一项所述一种楔形结构液压支撑位移控制系统；步骤2：将所述楔形结构液压支撑位移控制系统设置于钢管支撑与所需微变形控制的基坑围护墙之间，将所述受力柱顶在所述基坑围护墙的预埋钢板上；步骤3：在所述内增压液压缸和所述钢管支撑之间设置若干钢板垫块，给所述钢管支撑施加设计要求的轴力，确保所述一号活塞杆的伸出量小于工作行程，设置轴力预警下限值；步骤4：监视轴力变化：当轴力达到所述轴力预警下限值时，所述内增压液压缸执行加压指令，向所述A油口注油，所述内增压液压缸加压；当轴力重新恢复到设计要求轴力值时，判断是否执行所述一号活塞杆回缩动作；当不执行所述一号活塞杆回缩动作时，重复步骤4；当执行所述一号活塞杆回缩动作时，转到步骤5；步骤5：执行向所述b油口注油指令，所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种楔形结构液压支撑位移控制系统，其特征在于，包括内增压液压缸、过渡筒、支撑筒、若干锁紧楔块以及受力柱，所述内增压液压缸、所述过渡筒和所述支撑筒从下而上依次设置，所述内增压液压缸和所述支撑筒分别通过螺栓与所述过渡筒固定连接，所述受力柱设置于所述支撑筒内，所述受力柱用螺栓固定在所述内增压液压缸顶面上，所述锁紧楔块设置于所述受力柱和所述支撑筒之间，所述锁紧楔块的内侧斜面和外侧斜面分别与所述受力柱的滑移斜面和所述支撑筒的支撑斜面接触，所述内侧斜面和竖直平面的夹角小于和所述外侧斜面和竖直平面的夹角，所述锁紧楔块均匀分布在所述受力柱的四周。

【技术特征摘要】
1.一种楔形结构液压支撑位移控制系统，其特征在于，包括内增压液压缸、过渡筒、支撑筒、若干锁紧楔块以及受力柱，所述内增压液压缸、所述过渡筒和所述支撑筒从下而上依次设置，所述内增压液压缸和所述支撑筒分别通过螺栓与所述过渡筒固定连接，所述受力柱设置于所述支撑筒内，所述受力柱用螺栓固定在所述内增压液压缸顶面上，所述锁紧楔块设置于所述受力柱和所述支撑筒之间，所述锁紧楔块的内侧斜面和外侧斜面分别与所述受力柱的滑移斜面和所述支撑筒的支撑斜面接触，所述内侧斜面和竖直平面的夹角小于和所述外侧斜面和竖直平面的夹角，所述锁紧楔块均匀分布在所述受力柱的四周。2.如权利要求1所述一种楔形结构液压支撑位移控制系统，其特征在于，还包括球面垫，在所述球面垫的中心有一个沉头螺纹孔，所述球面垫包括连接在一起的一个近似半球体和一个圆盘，所述半球体镶嵌在所述受力柱的顶面的半球体凹槽内，所述球面垫与所述受力柱铰接。3.如权利要求1所述一种楔形结构液压支撑位移控制系统，其特征在于，包括两个所述锁紧楔块，两个所述锁紧楔块对称设置于所述受力柱的周围。4.如权利要求1所述一种楔形结构液压支撑位移控制系统，其特征在于，包括四个所述锁紧楔块，四个所述锁紧楔块设置于所述受力柱的周围，任一相邻两个所述锁紧楔块互成90°排列。5.如权利要求1所述一种楔形结构液压支撑位移控制系统，其特征在于，所述内增压液压缸包括缸筒、一号导套、一号活塞、一号活塞杆、二号活塞杆及二号导套，所述一号导套设置于所述缸筒内，所述一号导套与所述缸筒螺纹连接，所述一号活塞杆穿过所述一号导套设置于所述缸筒内，所述受力柱通过螺栓与所述一号活塞杆固定连接，所述一号活塞杆内具有一端开口的轴向腔体，所述二号导套和所述二号活塞杆均设置于所述轴向腔体内，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾国明，姚国良，刘冬华，陈忠强，
申请(专利权)人：上海建工集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31