一種楔形結構液壓支撐位移控制系統技術方案

本實用新型專利技術提供一種楔形結構液壓支撐位移控制系統，包括內增壓液壓缸、過渡筒、支撐筒、鎖緊楔塊以及受力柱等，受力柱與內增壓液壓缸固定連接，鎖緊楔塊的兩個斜面分別與支撐筒和受力柱面接觸，實現對支撐力的傳遞，而且兩個斜面與豎向平面的夾角不等，通過液壓頂開和彈簧復位實現液壓系統的解鎖和鎖定；同時，本實用新型專利技術還提供楔形結構液壓支撐位移控制系統的使用方法，通過PLC控制單元，協調內增壓液壓缸和三號活塞桿的動作關系，完成液壓系統工作狀態的解鎖和鎖定，本實用新型專利技術提供的楔形結構液壓支撐位移控制系統及其使用方法，可以避免人為操作所帶來的資源消耗和不安全隱患，進一步保障了基坑施工安全有序地進行。

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.

【技術實現步驟摘要】
一種楔形結構液壓支撐位移控制系統
本技術屬于基坑施工領域，特別涉及一種用帶的液壓式機械鎖的液壓缸及其使用方法。
技術介紹
隨著城市化進程的快速發展，城市的建設也日趨多元化和復雜化，建設施工的環境也越來越復雜，要求的標準也越來越高。現如今，在進行巖土施工時，特別是在深基坑開挖的過程中，為了保護基坑自身和周邊建(構)筑物結構的安全，一般需要采用一些支護結構對深基坑進行支護，例如鋼筋砼支撐、鋼管支撐等。由于鋼管支撐具有速度快，成本低等優點，它被越來越多地用于深基坑支護，特別在一些對基坑變形控制要求極其嚴格的場合,如運行地鐵邊的軟土深基坑工程的變形控制等，一般還需要按照設計要求施加預應力，但隨著施工時間的推移,鋼支撐會產生應力松弛，鋼支撐上的預應力會降低，有時甚至消失。通常需要在鋼管支撐與圍護墻之間設置一鋼支撐軸力控制裝置，通常是一千斤頂，如液壓式千斤頂即油缸，由該千斤頂對該鋼支撐施加預應力，以防止圍護墻在基坑開挖過程中由于鋼支撐軸力損失造成基坑變形超出控制范圍。中國專利文獻CN101776106B于2012年10月17日公開了一種基坑鋼支撐軸力自適應系統實時補償液壓油缸裝置，當油缸進行“伸”工作時，第一活塞桿前進帶動螺桿前進，此時，由于鎖緊螺母與螺桿螺紋連接，所述鎖緊螺母跟隨螺桿前進，從而會在鎖緊螺母與連接過渡套即防塵罩之間產生相應的間隙，為了防止消除鎖緊螺母與防塵罩之間的間隙，現場的操作人員必須下到深基坑支撐補償油缸位置，手動旋動鎖緊螺母，使其與防塵罩靠牢，從而實現鎖定油缸工作位置。一旦油缸出現故障或者供油回路發生漏油現象，油缸中油的壓力會突然降低，螺桿就會快速回退，由于鎖緊螺母靠在防塵罩上,可以阻止螺桿回退，從而避免了鋼管支撐對圍護結構的支撐失效，保證了深基坑的施工安全。因為在施工過程中，基坑每時每刻都在會發生一些微小變形，當變形量累積到一定值時，此時，液壓缸缸內油的壓力也隨著下降到某一限值，為了避免基坑變形過大，就需要及時調整液壓缸活塞桿的伸出量，所以頻繁地需要人為去旋動鎖緊螺母。通常，一個深基坑需要幾十根甚至數百根這樣的鋼管支撐，如此大工作量會無形地增加了操作人員的勞動強度，而且由于人為的原因，不可避免地會遺漏某根鋼管支撐或者某次鎖緊螺母旋動工作，從而會給基坑施工留下一些不安全因素；加之，深基坑施工環境比較惡劣，很容易發生操作人員絆倒、墜落等安全事故。因此，提供一種能夠及時同步自動鎖定工作狀態的液壓缸，可以避免人為旋轉鎖緊螺母所造成人力、財力的大量浪費以及所帶來的一些不安全因素，技術一種楔形結構液壓支撐位移控制系統及其使用方法是本領域技術人員亟待解決的一個技術問題。
技術實現思路
為了解決巖土工程中深基坑(尤其是地質條件復雜和環境敏感地區如城市運行地鐵沿線的深基坑)開挖施工時變形不易控制難題,本技術提供的用于基坑支撐的一種楔形結構液壓支撐位移控制系統及其使用方法，可以及時同步自動鎖定液壓缸的工作狀態，實現對液壓缸實時機械自鎖功能，從而避免了人工操作所造成人力、財力的大量浪費以及所帶來的一些不安全因素，不僅降低了基坑微變形控制液壓缸的使用人力成本，同時也有效地保障了施工過程的安全性。為了解決上述技術問題，本技術采用如下技術方案：一種楔形結構液壓支撐位移控制系統，包括內增壓液壓缸、過渡筒、支撐筒、若干鎖緊楔塊以及受力柱，所述內增壓液壓缸、所述過渡筒和所述支撐筒從下而上依次設置，所述內增壓液壓缸和所述支撐筒分別通過螺栓與所述過渡筒固定連接，所述受力柱設置于所述支撐筒內，所述受力柱用螺栓固定在所述內增壓液壓缸頂面上，所述鎖緊楔塊設置于所述受力柱和所述支撐筒之間，所述鎖緊楔塊的內側斜面和外側斜面分別與所述受力柱的滑移斜面和所述支撐筒的支撐斜面接觸，所述內側斜面和豎直平面的夾角小于和所述外側斜面和豎直平面的夾角，所述鎖緊楔塊均勻分布在所述受力柱的四周。可選的，還包括球面墊，在所述球面墊的中心有一個沉頭螺紋孔，所述球面墊包括連接在一起的一個近似半球體和一個圓盤，所述半球體鑲嵌在所述受力柱的頂面的半球體凹槽內，所述球面墊與所述受力柱鉸接。優選的，包括兩個所述鎖緊楔塊，兩個所述鎖緊楔塊對稱設置于所述受力柱的周圍。優選的，包括四個所述鎖緊楔塊，四個所述鎖緊楔塊設置于所述受力柱的周圍，任一相鄰兩個所述鎖緊楔塊互成90°排列。可選的，所述內增壓液壓缸包括缸筒、一號導套、一號活塞、一號活塞桿、二號活塞桿及二號導套，所述一號導套設置于所述缸筒內，所述一號導套與所述缸筒螺紋連接，所述一號活塞桿穿過所述一號導套設置于所述缸筒內，所述受力柱通過螺栓與所述一號活塞桿固定連接，所述一號活塞桿內具有一端開口的軸向腔體，所述二號導套和所述二號活塞桿均設置于所述軸向腔體內，所述二號活塞桿穿過所述二號導套，所述一號活塞設置于所述二號活塞桿的上端，所述一號活塞與所述二號活塞桿通過螺紋連接。可選的，還包括三號導套、二號活塞以及三號活塞桿，所述三號導套是一個帶凸緣的圓柱形套，所述三號導套設置于所述過渡筒和所述支撐筒之間，所述凸緣的上下端面分別與所述支撐筒的下端面和所述過渡筒的上端面面接觸，所述過渡筒、所述三號導套和所述支撐筒通過若干豎向螺栓固定連接，所述螺栓沿圓周方向均勻分布，所述三號活塞桿穿過所述三號導套設置于所述過渡筒內，所述二號活塞設置于所述三號活塞桿的上端，所述二號活塞與所述三號活塞桿之間為螺紋連接，在所述過渡筒上設置一個貫通的a油口，在所述支撐筒上設置一個貫通的b油口。可選的，還包括若干壓縮彈簧、壓蓋以及四號導套，所述四號導套是一個帶凸緣的圓柱形套，所述四號導套穿過所述壓蓋設置于所述支撐筒內，所述四號導套套在所述受力柱的上部，所述壓縮彈簧均勻設置于所述四號導套的四周，所述壓縮彈簧與所述鎖緊楔塊一一對應，所述壓縮彈簧的兩端分別頂在所述壓蓋和所述四號導套的凸緣上。可選的，還包括PLC控制單元、二個二位四通電磁閥、一個三位四通電磁閥以及一個溢流閥，其中，一個所述二位四通電磁閥設置于連通主油路與所述a油口和所述b油口的油路上，另一個所述二位四通電磁閥設置于所述內增壓液壓缸進、回油路上，所述三位四通電磁閥設置于總進油油路與總回油油路上，所述溢流閥設置于所述總進油油路上，所述PLC控制單元分別與二個所述二位四通電磁閥、所述三位四通電磁閥以及所述溢流閥信號連接。另外，本技術還提供一種楔形結構液壓支撐位移控制系統的使用方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1：提供如權利要求1-8中任一項所述一種楔形結構液壓支撐位移控制系統；步驟2：將所述楔形結構液壓支撐位移控制系統設置于鋼管支撐與所需微變形控制的基坑圍護墻之間，將所述受力柱頂在所述基坑圍護墻的預埋鋼板上；步驟3：在所述內增壓液壓缸和所述鋼管支撐之間設置若干鋼板墊塊，給所述鋼管支撐施加設計要求的軸力，確保所述一號活塞桿的伸出量小于工作行程，設置軸力預警下限值；步驟4：監視軸力變化：當軸力達到所述軸力預警下限值時，所述內增壓液壓缸執行加壓指令，向所述A油口注油，所述內增壓液壓缸加壓；當軸力重新恢復到設計要求軸力值時，判斷是否執行所述一號活塞桿回縮動作；當不執行所述一號活塞桿回縮動作時，重復步驟4；當執行所述一號活塞桿回縮動作時，轉到步驟5；步驟5：執行向所述b油口注油指令，所述本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種楔形結構液壓支撐位移控制系統，其特征在于，包括內增壓液壓缸、過渡筒、支撐筒、若干鎖緊楔塊以及受力柱，所述內增壓液壓缸、所述過渡筒和所述支撐筒從下而上依次設置，所述內增壓液壓缸和所述支撐筒分別通過螺栓與所述過渡筒固定連接，所述受力柱設置于所述支撐筒內，所述受力柱用螺栓固定在所述內增壓液壓缸頂面上，所述鎖緊楔塊設置于所述受力柱和所述支撐筒之間，所述鎖緊楔塊的內側斜面和外側斜面分別與所述受力柱的滑移斜面和所述支撐筒的支撐斜面接觸，所述內側斜面和豎直平面的夾角小于和所述外側斜面和豎直平面的夾角，所述鎖緊楔塊均勻分布在所述受力柱的四周。

【技術特征摘要】
1.一種楔形結構液壓支撐位移控制系統，其特征在于，包括內增壓液壓缸、過渡筒、支撐筒、若干鎖緊楔塊以及受力柱，所述內增壓液壓缸、所述過渡筒和所述支撐筒從下而上依次設置，所述內增壓液壓缸和所述支撐筒分別通過螺栓與所述過渡筒固定連接，所述受力柱設置于所述支撐筒內，所述受力柱用螺栓固定在所述內增壓液壓缸頂面上，所述鎖緊楔塊設置于所述受力柱和所述支撐筒之間，所述鎖緊楔塊的內側斜面和外側斜面分別與所述受力柱的滑移斜面和所述支撐筒的支撐斜面接觸，所述內側斜面和豎直平面的夾角小于和所述外側斜面和豎直平面的夾角，所述鎖緊楔塊均勻分布在所述受力柱的四周。2.如權利要求1所述一種楔形結構液壓支撐位移控制系統，其特征在于，還包括球面墊，在所述球面墊的中心有一個沉頭螺紋孔，所述球面墊包括連接在一起的一個近似半球體和一個圓盤，所述半球體鑲嵌在所述受力柱的頂面的半球體凹槽內，所述球面墊與所述受力柱鉸接。3.如權利要求1所述一種楔形結構液壓支撐位移控制系統，其特征在于，包括兩個所述鎖緊楔塊，兩個所述鎖緊楔塊對稱設置于所述受力柱的周圍。4.如權利要求1所述一種楔形結構液壓支撐位移控制系統，其特征在于，包括四個所述鎖緊楔塊，四個所述鎖緊楔塊設置于所述受力柱的周圍，任一相鄰兩個所述鎖緊楔塊互成90°排列。5.如權利要求1所述一種楔形結構液壓支撐位移控制系統，其特征在于，所述內增壓液壓缸包括缸筒、一號導套、一號活塞、一號活塞桿、二號活塞桿及二號導套，所述一號導套設置于所述缸筒內，所述一號導套與所述缸筒螺紋連接，所述一號活塞桿穿過所述一號導套設置于所述缸筒內，所述受力柱通過螺栓與所述一號活塞桿固定連接，所述一號活塞桿內具有一端開口的軸向腔體，所述二號導套和所述二號活塞桿均設置于所述軸向腔體內，所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：顧國明，姚國良，劉冬華，陳忠強，
申請(專利權)人：上海建工集團股份有限公司，
類型：新型
國別省市：上海,31