本實用新型涉及基坑型鋼內(nèi)支撐，具體涉及一種基坑型鋼內(nèi)支撐軸力自動補償裝置。

背景技術(shù)：

為了保證地下結(jié)構(gòu)及基坑周邊環(huán)境的安全，需要在基坑側(cè)壁及周圍施加支撐、加固等防護(hù)措施。目前的基坑支撐系統(tǒng)通常采用型鋼內(nèi)支撐梁作為基坑的水平支撐?；釉陂_挖過程中，需要對于型鋼內(nèi)支撐梁進(jìn)行軸力監(jiān)測。

目前的軸力監(jiān)測是采取在型鋼內(nèi)支撐梁上安裝軸力檢測應(yīng)力器（例如，軸力計），當(dāng)型鋼內(nèi)支撐梁接受了來自基坑外側(cè)的主動土壓力后，軸力檢測應(yīng)力器將檢測到的軸力變化，輸送到檢測設(shè)備上并經(jīng)過處理后，得出軸力變化值和繪制相應(yīng)的曲線，供施工技術(shù)人員判斷基坑安全是否在可控范圍里。若基坑的實測軸力顯示不足，需要再進(jìn)一步增加型鋼內(nèi)支撐梁的軸力，則需要人工前往現(xiàn)場，通過安放千斤頂加壓，將軸力施加上去，然后固定之。

目前型鋼內(nèi)支撐梁的軸力補償工作，需要人工在接受到需要補償?shù)闹噶詈螅捎萌斯げ僮鞯姆椒?，通過千斤頂進(jìn)行補償；這使得型鋼內(nèi)支撐梁的軸力無法得到及時的補償，造成工程風(fēng)險，尤其是在地鐵等鄰近構(gòu)筑物施工深基坑時，將帶來很大的影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種能夠自動、及時補償型鋼內(nèi)支撐梁的軸力，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中因型鋼內(nèi)支撐梁的軸力無法得到及時的補償，而造成工程風(fēng)險的問題的基坑型鋼內(nèi)支撐軸力自動補償裝置。

本實用新型的技術(shù)方案是：

一種基坑型鋼內(nèi)支撐軸力自動補償裝置包括軸力加壓組件與軸力補償裝置，所述軸力加壓組件包括可相互撐開的第一支撐部件與第二支撐部件及設(shè)置在第一支撐部件與第二支撐部件之間的限位擋塊，所述限位擋塊與第一支撐部件之間設(shè)有應(yīng)力保持件，應(yīng)力保持件由應(yīng)力保持插片構(gòu)成；所述軸力補償裝置包括用于檢測第一支撐部件與第二支撐部件之間的間距的測距傳感器、設(shè)置在第一支撐部件與第二支撐部件之間的液壓千斤頂及設(shè)置在軸力加壓組件上方的插片落料補償裝置，所述插片落料補償裝置包括機箱、通過水平軸桿轉(zhuǎn)動設(shè)置在機箱內(nèi)的轉(zhuǎn)盤、若干設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上的氣動夾指及設(shè)置在機箱內(nèi)的插片機構(gòu)，所述氣動夾指繞水平軸桿周向均布，且各氣動夾指上夾持一塊應(yīng)力補償插片，所述插片機構(gòu)包括設(shè)置在轉(zhuǎn)盤正下方的補償插片豎直導(dǎo)套、設(shè)置在補償插片豎直導(dǎo)套正上方并能夠往下插入補償插片豎直導(dǎo)套內(nèi)的豎直補償插片壓板及用于升降豎直補償插片壓板的升降氣缸，所述補償插片豎直導(dǎo)套的下端口位于應(yīng)力保持件的正上方。

本方案的基坑型鋼內(nèi)支撐軸力自動補償裝置能夠自動、及時補償型鋼內(nèi)支撐梁的軸力，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中因型鋼內(nèi)支撐梁的軸力無法得到及時的補償，而造成工程風(fēng)險的問題。

作為優(yōu)選，限位擋塊、應(yīng)力保持件與第一支撐部件之間通過第一連接螺栓相連接，所述軸力補償裝置還包括自動擰螺栓裝置，自動擰螺栓裝置包括設(shè)置在限位擋塊上的螺栓頭定位板及與第一連接螺栓一一對應(yīng)的擰螺栓執(zhí)行機構(gòu)，所述螺栓頭定位板上設(shè)有與第一連接螺栓的螺栓頭相對應(yīng)的螺栓頭定位孔，第一連接螺栓的螺栓頭位于對應(yīng)的螺栓頭定位孔內(nèi)，所述擰螺栓執(zhí)行機構(gòu)包括與第一連接螺栓上的螺母配合應(yīng)的螺母套筒及設(shè)置在第一支撐部件上用于旋轉(zhuǎn)螺母套筒的套筒旋轉(zhuǎn)電機，所述第一連接螺栓上的螺母位于對應(yīng)的螺母套筒內(nèi)。

本方案通過第一連接螺栓連接限位擋塊、應(yīng)力保持件與第一支撐部件，并設(shè)置自動擰螺栓裝置，這樣可以通過第一連接螺栓保證軸力加壓組件的結(jié)構(gòu)牢固、穩(wěn)定的同時；使軸力補償裝置能夠順利的工作，自動、及時補償型鋼內(nèi)支撐梁的軸力。

作為優(yōu)選，應(yīng)力補償插片上設(shè)有第一連接螺栓避讓口。

作為優(yōu)選，水平軸桿與液壓千斤頂?shù)纳炜s方向相垂直，所述應(yīng)力補償插片與水平軸桿相平行，且應(yīng)力補償插片沿水平軸桿的徑向延伸。

作為優(yōu)選，應(yīng)力保持插片豎直設(shè)置，應(yīng)力保持插片的上端設(shè)有厚度自下而上逐漸減小的應(yīng)力插片導(dǎo)向部。本方案結(jié)構(gòu)的應(yīng)力插片導(dǎo)向部有利于應(yīng)力補償插片插入應(yīng)力保持插片之間。

作為優(yōu)選，與氣動夾指相對的應(yīng)力補償插片一側(cè)設(shè)有厚度由應(yīng)力補償插片中部往邊緣方向逐漸減小的應(yīng)力補償插片導(dǎo)向部。本方案結(jié)構(gòu)的應(yīng)力補償插片導(dǎo)向部有利于應(yīng)力補償插片插入應(yīng)力保持插片之間。

作為優(yōu)選，補償插片豎直導(dǎo)套的上端口設(shè)有橫截面自上而下逐漸減小的導(dǎo)向口。

本實用新型的有益效果是：能夠自動、及時補償型鋼內(nèi)支撐梁的軸力，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中因型鋼內(nèi)支撐梁的軸力無法得到及時的補償，而造成工程風(fēng)險的問題。

附圖說明

圖1是本實用新型的基坑型鋼內(nèi)支撐軸力自動補償裝置在實際應(yīng)用過程中的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1中A-A處的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2中D處的局部放大圖。

圖4是本實用新型的應(yīng)力補償插片的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖1中B處的局部放大圖。

圖6是圖1中的C向局部視圖。

圖7是圖6中E處的局部放大圖。

圖中：第一支撐部件1，應(yīng)力保持件2、應(yīng)力保持插片21、應(yīng)力插片導(dǎo)向部211，限位擋塊3，第二支撐部件4，插片落料補償裝置5、機箱51、水平軸桿52、轉(zhuǎn)盤53、氣動夾指54、應(yīng)力補償插片55、第一連接螺栓避讓口551、應(yīng)力補償插片導(dǎo)向部552、補償插片豎直導(dǎo)套56、豎直補償插片壓板57、升降氣缸58，型鋼內(nèi)支撐梁6，基坑圍檁7，擰螺栓執(zhí)行機構(gòu)8、螺母套筒81、套筒旋轉(zhuǎn)電機82，螺栓頭定位板9，液壓千斤頂10，測距傳感器11，第一連接螺栓12，接頭本體13，進(jìn)氣接頭14，排氣接頭15。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

如圖1、圖2所示，一種基坑型鋼內(nèi)支撐軸力自動補償裝置包括軸力加壓組件、軸力檢測應(yīng)力器（例如，軸力計）與軸力補償裝置。軸力加壓組件包括可相互撐開的第一支撐部件1與第二支撐部件4及設(shè)置在第一支撐部件與第二支撐部件之間的限位擋塊3。第一支撐部件與第二支撐部件由型鋼構(gòu)成，本實施例的第一支撐部件與第二支撐部件均由H型鋼構(gòu)成，且構(gòu)成第一支撐部件與第二支撐部件的H型鋼的兩端均設(shè)有封頭板。第一支撐部件與第二支撐部件相互平行。本實施例的限位擋塊為三個，限位擋塊沿第一支撐部件的長度方向等距分布。限位擋塊也由H型鋼構(gòu)成，且構(gòu)成限位擋塊的H型鋼的兩端也設(shè)有封頭板。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5所示，限位擋塊與第一支撐部件之間設(shè)有應(yīng)力保持件2，本實施例的各限位擋塊與第一支撐部件均之間設(shè)有應(yīng)力保持件。應(yīng)力保持件由若干應(yīng)力保持插片21構(gòu)成。應(yīng)力保持插片豎直設(shè)置。應(yīng)力保持插片的上端設(shè)有厚度自下而上逐漸減小的應(yīng)力插片導(dǎo)向部211。限位擋塊、應(yīng)力保持件與第一支撐部件之間通過第一連接螺栓12相連接。第一連接螺栓穿過應(yīng)力保持插片。限位擋塊與第二支撐部件通過第二連接螺栓相連接。

軸力補償裝置包括自動擰螺栓裝置、用于檢測第一支撐部件與第二支撐部件之間的間距的測距傳感器11、設(shè)置在第一支撐部件與第二支撐部件之間的液壓千斤頂10及設(shè)置在軸力加壓組件上方的插片落料補償裝置5。本實施例的測距傳感器設(shè)置在第二支撐部件上。

自動擰螺栓裝置包括設(shè)置在限位擋塊上的螺栓頭定位板9及與第一連接螺栓一一對應(yīng)的擰螺栓執(zhí)行機構(gòu)8。螺栓頭定位板上設(shè)有與第一連接螺栓的螺栓頭相對應(yīng)的螺栓頭定位孔。第一連接螺栓的螺栓頭位于對應(yīng)的螺栓頭定位孔內(nèi)。擰螺栓執(zhí)行機構(gòu)包括與第一連接螺栓上的螺母配合應(yīng)的螺母套筒81及設(shè)置在第一支撐部件上用于旋轉(zhuǎn)螺母套筒的套筒旋轉(zhuǎn)電機82。第一連接螺栓上的螺母位于對應(yīng)的螺母套筒內(nèi)。

如圖1、圖2、圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示，本實施例的插片落料補償裝置為三個，插片落料補償裝置與限位擋塊一一對應(yīng)。插片落料補償裝置包括機箱51、通過水平軸桿52轉(zhuǎn)動設(shè)置在機箱內(nèi)的轉(zhuǎn)盤53、用于轉(zhuǎn)動水平軸桿轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機、若干設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上的氣動夾指54及設(shè)置在機箱內(nèi)的插片機構(gòu)。水平軸桿與液壓千斤頂?shù)纳炜s方向相垂直。氣動夾指繞水平軸桿周向均布。轉(zhuǎn)盤上設(shè)有旋轉(zhuǎn)接頭。旋轉(zhuǎn)接頭包括設(shè)置在轉(zhuǎn)盤上的接頭本體13、設(shè)置在接頭本體外側(cè)面上并與接頭本體的內(nèi)腔相連通的進(jìn)氣軸孔、可轉(zhuǎn)動設(shè)置在進(jìn)氣軸孔內(nèi)的進(jìn)氣接頭14及設(shè)置在接頭本體上的排氣接頭15。進(jìn)氣軸孔與水平軸桿同軸設(shè)置。外接的供氣管道與進(jìn)氣接頭相連接。排氣接頭通過進(jìn)氣管道與氣動夾指的進(jìn)氣口相連接。

各氣動夾指上夾持一塊應(yīng)力補償插片55。應(yīng)力補償插片與水平軸桿相平行，且應(yīng)力補償插片沿水平軸桿的徑向延伸。應(yīng)力補償插片上設(shè)有第一連接螺栓避讓口551。與氣動夾指相對的應(yīng)力補償插片一側(cè)設(shè)有厚度由應(yīng)力補償插片中部往邊緣方向逐漸減小的應(yīng)力補償插片導(dǎo)向部552。各氣動夾指上的應(yīng)力補償插片的厚度分布在5毫米至50毫米之間的區(qū)間內(nèi)，其中有一部分應(yīng)力補償插片的厚度為5-10毫米，有一部分應(yīng)力補償插片的厚度為10-20毫米，有一部分應(yīng)力補償插片的厚度為20-30毫米，有一部分應(yīng)力補償插片的厚度為30-40毫米，有一部分應(yīng)力補償插片的厚度為40-50毫米。

插片機構(gòu)包括設(shè)置在轉(zhuǎn)盤正下方的補償插片豎直導(dǎo)套56、設(shè)置在補償插片豎直導(dǎo)套正上方的豎直補償插片壓板57及用于升降豎直補償插片壓板的升降氣缸58。豎直補償插片能夠往下插入補償插片豎直導(dǎo)套內(nèi)。補償插片豎直導(dǎo)套的上端口設(shè)有橫截面自上而下逐漸減小的導(dǎo)向口。補償插片豎直導(dǎo)套的下端口位于對應(yīng)的應(yīng)力保持件的正上方。補償插片豎直導(dǎo)套的下端與第一支撐部件之間的豎直間距小于15厘米。

本實施例的基坑型鋼內(nèi)支撐軸力自動補償裝置的具體工作如下：

如圖1所示，將軸力加壓組件安裝在型鋼內(nèi)支撐梁6與基坑圍檁7之間，型鋼內(nèi)支撐梁與第一支撐部件相連接，第二支撐部件與基坑圍檁相連接。將軸力檢測應(yīng)力器（例如，軸力計）安裝在型鋼內(nèi)支撐梁上，用于檢測型鋼內(nèi)支撐梁的軸力變化。

在基坑施工過程中，當(dāng)軸力檢測應(yīng)力器實測檢測型鋼內(nèi)支撐梁的軸力不足時，則軸力補償裝置啟動并按如下步驟工作：

第一，擰螺栓執(zhí)行機構(gòu)啟動，套筒旋轉(zhuǎn)電機通過螺母套筒擰松第一連接螺栓；

第二，液壓千斤頂啟動、加載，將第一支撐部件與第二支撐部件頂開，增大型鋼內(nèi)支撐梁的軸力；當(dāng)軸力檢測應(yīng)力器實測檢測型鋼內(nèi)支撐梁的軸力達(dá)標(biāo)后，液壓千斤頂停止加載；

第三，根據(jù)測距傳感器測得的液壓千斤頂加載前、后第一支撐部件與第二支撐部件之間的間距，從而得到液壓千斤頂加載前、后第一支撐部件與第二支撐部件之間的間距之差值；插片落料補償裝置根據(jù)該差值選擇符合該尺寸要求的應(yīng)力補償插片，通過轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)電機轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，使符合該尺寸要求的應(yīng)力補償插片位于補償插片豎直導(dǎo)套的正上方；

接著，對應(yīng)的氣動夾指釋放該應(yīng)力補償插片，使該應(yīng)力補償插片落入補償插片豎直導(dǎo)套內(nèi)，且該應(yīng)力補償插片的應(yīng)力補償插片導(dǎo)向部插入應(yīng)力保持件的應(yīng)力保持插片之間；

再接著，升降氣缸帶動豎直補償插片壓板下移并伸入補償插片豎直導(dǎo)套內(nèi)，將應(yīng)力補償插片壓入應(yīng)力保持插片之間；然后升降氣缸帶動豎直補償插片壓板上移復(fù)位；

第四，擰螺栓執(zhí)行機構(gòu)啟動，套筒旋轉(zhuǎn)電機通過螺母套筒擰緊第一連接螺栓；

第五，液壓千斤頂卸載，從而實現(xiàn)自動、及時補償型鋼內(nèi)支撐梁的軸力，有效解決現(xiàn)有技術(shù)中因型鋼內(nèi)支撐梁的軸力無法得到及時的補償，而造成工程風(fēng)險的問題。