專(zhuān)利名稱(chēng)：：基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是關(guān)于一種液壓油缸裝置，且特別是關(guān)于一種基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置。
背景技術(shù)：
：伴隨著城市軌道交通的大發(fā)展，加之土地資源的極度緊缺，近鄰地鐵的深基坑工程日益增多。以上海為例，大上海會(huì)德豐廣場(chǎng)工程3層地下室(局部4層)，開(kāi)挖面積達(dá)9800m2，開(kāi)挖深度近21m(局部最深達(dá)26m)?；颖眰?cè)平行鄰近地鐵2號(hào)線區(qū)間運(yùn)營(yíng)隧道，凈間距僅5.4m，隧道與基坑平行長(zhǎng)度90m。上海太平洋廣場(chǎng)二期工程距地鐵一號(hào)線隧道外邊線僅3.8m。南京西路1788號(hào)地塊基坑工程緊鄰地鐵二號(hào)線，凈間距約1011米，且平行長(zhǎng)度達(dá)百米。我們不得不面臨一個(gè)問(wèn)題，地鐵的安全問(wèn)題。目前基坑開(kāi)挖已趨于大規(guī)?；按笊疃然?，且施工多以明挖順作法為主，眾所周知，深基坑明挖施工往往伴隨著極強(qiáng)的環(huán)境效應(yīng)，若不對(duì)深基坑施工進(jìn)行嚴(yán)格的變形控制，鄰近的地鐵會(huì)因?yàn)檩^大變形而影響其正常使用，嚴(yán)重時(shí)甚至引發(fā)事故，所造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響是不可估量的。因此，超深基坑施工對(duì)鄰近地鐵的安全影響控制已逐漸演化為現(xiàn)代基坑工程研究的主要方向之一。目前，在上海等軟土地區(qū)城市深基坑的開(kāi)挖支護(hù)常用鋼筋砼支撐和O609XS16的鋼管支撐，特別是鋼管支撐，一般剛支撐時(shí)，均按設(shè)計(jì)要求施加預(yù)應(yīng)力，但在施工時(shí)，隨著時(shí)間的推移，鋼支撐上所加的預(yù)應(yīng)力會(huì)降低，有時(shí)會(huì)降低很多，甚至降低量達(dá)50%以上，而且此時(shí)又很難去施加支撐軸力，故弓l起墻體位移，位移過(guò)大時(shí)，將直接影響基坑旁邊運(yùn)營(yíng)中地鐵的安全。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一套能有效控制深基坑施工變形并確保運(yùn)行地鐵隧道安全的深基坑施工鋼支撐軸力自適應(yīng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償與監(jiān)控系統(tǒng)，其中鋼支撐軸力補(bǔ)償用執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了經(jīng)濟(jì)安全可靠的可自鎖式增壓油缸。本發(fā)明提出的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置包括缸體，其中第一導(dǎo)向套設(shè)置于所述缸體內(nèi)；第一活塞桿穿過(guò)所述第一導(dǎo)向套設(shè)置于所述缸體內(nèi)，所述第一活塞桿內(nèi)具有一端開(kāi)口的軸向腔體，其中第二導(dǎo)向套設(shè)置于所述軸向腔體；第二活塞桿設(shè)于所述第一活塞桿內(nèi)的軸向腔體，活塞設(shè)置于所述第二活塞桿的自由端；第一活塞桿、第二活塞桿、第二導(dǎo)向套與缸體形成第一進(jìn)油腔；第一活塞桿、活塞與第二活塞桿形成第二進(jìn)油腔；第一活塞桿、第一導(dǎo)向套與缸體形成第一回油腔；第一活塞桿、第二活塞桿、活塞與第二導(dǎo)向套形成第二回油腔；進(jìn)油口經(jīng)第一管路與第一進(jìn)油腔相通；所述進(jìn)油口經(jīng)第二管路與第二進(jìn)油腔相通；回油口經(jīng)第三管路與第一回油腔相通；所述回油口經(jīng)第四管路與第二回油腔相通。本發(fā)明還包括，螺桿的一端與所述第一活塞桿在軸向固定連接。本發(fā)明還包括，鎖緊螺母軸向旋套于所述螺桿外。本發(fā)明還包括，連接過(guò)渡套軸向套置于所述螺桿外，并介于所述鎖緊螺母和所述缸體之間。本發(fā)明還包括，頂塊連接于所述螺桿的另一端。本發(fā)明還包括，所述頂塊與所述螺桿為鉸接，且所述頂塊可相對(duì)于所述螺桿在±15°傾角范圍內(nèi)活動(dòng)連接。本發(fā)明還包括，回程限壓安全閥設(shè)置于所述進(jìn)油口與回油口處，以限定回程中的油壓。本發(fā)明還包括，所述第一導(dǎo)向套與所述缸體之間為螺紋連接。本發(fā)明還包括，所述活塞與所述第二活塞桿之間為螺紋連接。本發(fā)明還包括，機(jī)械安全閥設(shè)置于所述活塞內(nèi)，其中所述第二導(dǎo)向套觸發(fā)所述機(jī)械安全閥時(shí)，所述機(jī)械安全閥導(dǎo)通第二進(jìn)油腔與第二回油腔。本發(fā)明還包括，所述第一管路、第三管路內(nèi)置于所述缸體壁內(nèi)的長(zhǎng)孔中，所述第二管路、第四管路內(nèi)置于所述缸體壁與所述第二活塞桿內(nèi)的長(zhǎng)孔中。本發(fā)明還包括，所述進(jìn)油口與出油口近于所述缸體一端。本發(fā)明用于對(duì)臨近運(yùn)營(yíng)地鐵的建筑工程深基坑工程施工鋼支撐軸力補(bǔ)償用，設(shè)計(jì)體積小、重量輕、經(jīng)濟(jì)性好、安全性好、可靠性高、使用方便實(shí)用的新型油缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝置，解決鋼支撐軸力補(bǔ)償安全可靠支撐難題，為工程施工服務(wù)。(1)為了盡可能的減少油缸裝置的體積、重量，以降低成本同時(shí)便于安裝，利用液壓系統(tǒng)增壓的原理，改變常規(guī)油缸活塞桿的單腔結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了雙腔進(jìn)油的新穎結(jié)構(gòu)，即活塞的大腔和活塞桿內(nèi)的小腔能同時(shí)供油，提高活塞運(yùn)動(dòng)的總面積，從而增加了推力，因此可以縮小油缸的體積，減輕重量，降低成本。(2)將螺旋式機(jī)械鎖裝置與油缸巧妙的結(jié)合起來(lái)，確保在深基坑鋼支撐軸力補(bǔ)償施工時(shí)的安全性。(3)在油缸內(nèi)部和外部都設(shè)計(jì)了過(guò)載保護(hù)裝置，即在油缸內(nèi)部設(shè)計(jì)了機(jī)械保護(hù)裝置，在油缸外部設(shè)計(jì)了液壓保護(hù)裝置，確保油缸的使用可靠性。(4)在油缸裝置的頂部(將來(lái)與頂推面接觸的部位)設(shè)計(jì)了自動(dòng)調(diào)平的機(jī)械裝置，進(jìn)一步確保油缸裝置的使用可靠性。(5)油缸設(shè)計(jì)采用了雙作用結(jié)構(gòu)，而非靠彈簧復(fù)位的單作用油缸，提高了系統(tǒng)運(yùn)行的精度和可靠性。(6)采用先進(jìn)的筒壁制作細(xì)長(zhǎng)孔的技術(shù)使油缸的進(jìn)出油口都靠一端(本發(fā)明設(shè)計(jì)在油缸無(wú)桿腔一端)，而非用外置鋼管(或軟管)的辦法，這樣進(jìn)一步提高了油缸的整體性和安全可靠性。為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。圖1所示為本發(fā)明提出的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施例方式為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖式說(shuō)明如下。圖1所示為本發(fā)明提出的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，第一導(dǎo)向套5設(shè)置于缸體7內(nèi)；第一活塞桿9穿過(guò)第一導(dǎo)向套5設(shè)置于缸體7內(nèi)，第一活塞桿9內(nèi)具有一端開(kāi)口的軸向腔體，其中第二導(dǎo)向套11設(shè)置于所述軸向腔體；第二活塞桿10設(shè)于所述第一活塞桿9內(nèi)的軸向腔體，活塞8設(shè)置于第二活塞桿10的自由端；第一活塞桿9、第二活塞桿10、第二導(dǎo)向套11與缸體7形成第一進(jìn)油腔Al;第一活塞桿9、活塞8與第二活塞桿10形成第二進(jìn)油腔A2;第一活塞桿9、第一導(dǎo)向套5與缸體7形成第一回油腔Bl;第一活塞桿9、第二活塞桿10、活塞8與第二導(dǎo)向套11形成第二回油腔B2;進(jìn)油口A經(jīng)第一管路Gl與第一進(jìn)油腔Al相通；進(jìn)油口A經(jīng)第二管路G2與第二進(jìn)油腔A2相通；回油口B經(jīng)第三管路G4與第一回油腔Bl相通；回油口B經(jīng)第四管路G3與第二回油腔B2相通；螺桿4的一端與第一活塞桿9在軸向固定連接；鎖緊螺母2軸向旋套于螺桿4外；連接過(guò)渡套3軸向套置于螺桿4夕卜，并介于鎖緊螺母2和缸體7之間；頂塊1連接于螺桿4的另一端，其中頂塊1與螺桿4為鉸接，且頂塊1可相對(duì)于螺桿4在±15°傾角范圍內(nèi)活動(dòng)連接；進(jìn)油口A與回油口B近于所述缸體一端，回程限壓安全閥12設(shè)置于進(jìn)油口A與回油口B處，以限定回程中的油壓；第一導(dǎo)向套5與缸體7之間以螺紋Ll連接；活塞8與第二活塞桿10之間以螺紋L3連接；機(jī)械安全閥6設(shè)置于活塞8內(nèi)，其中第二導(dǎo)向套11觸發(fā)機(jī)械安全閥6時(shí)，機(jī)械安全閥6導(dǎo)通第二進(jìn)油腔A2與第二回油腔B2;第一管路Gl、第三管路G4內(nèi)置于缸體7壁內(nèi)的長(zhǎng)孔中，第二管路G2、第四管路G3內(nèi)置于缸體7壁內(nèi)與第二活塞桿IO內(nèi)的長(zhǎng)孔中。當(dāng)油缸需要"伸"工作時(shí)，油缸進(jìn)油口A進(jìn)油，液壓油經(jīng)第一管路G1進(jìn)入第一進(jìn)油腔Al，推動(dòng)第一活塞桿9前進(jìn)，同時(shí)液壓油經(jīng)第二管路G2進(jìn)入第二進(jìn)油腔A2，也推動(dòng)第一活塞桿9前進(jìn)，由于進(jìn)油口A能同時(shí)在第一進(jìn)油腔Al和第二進(jìn)油腔A2進(jìn)油，所以實(shí)現(xiàn)了油缸的增壓功能。此時(shí)，第一活塞桿9在前進(jìn)的同時(shí)，將第一回油腔B1的油壓回經(jīng)第三管路G4回回油口B，同時(shí)第二回油腔B2的油經(jīng)第四管路G3也回回油口B，完成油缸在推進(jìn)過(guò)程中液壓油的循環(huán)流動(dòng)，油缸正常工作。當(dāng)?shù)谝换钊麠U9前進(jìn)快到底，即快碰到活塞8時(shí)，第二導(dǎo)向套11左端面將置于活塞8內(nèi)的機(jī)械安全閥6打開(kāi)，使第二進(jìn)油腔A2(進(jìn)油)與第二回油腔B2(回油)導(dǎo)通，即進(jìn)油口A于回油口B導(dǎo)通，限制過(guò)大的頂推力使缸體7與第一導(dǎo)向套5之間的螺紋Ll、活塞8與第二活塞桿10之間的螺紋L3的破壞，即卸荷起到安全保護(hù)作用。當(dāng)油缸需要"縮"工作時(shí)，油缸回油口B進(jìn)油，液壓油經(jīng)第三管路G4進(jìn)入第一回油腔Bl，將第一活塞桿9縮回，同時(shí)液壓油經(jīng)第四管路G3進(jìn)入第二回油腔B2，也將第一活塞桿9縮回。此時(shí)，第一活塞桿9在縮回的同時(shí)，將第一進(jìn)油腔A1的油壓回經(jīng)第一管路G1回進(jìn)油口A，同時(shí)第二進(jìn)油腔A2的油經(jīng)第二管路G2、第一管路G1也回進(jìn)油口A，完成油缸在縮回過(guò)程中液壓油的循環(huán)流動(dòng)，油缸正常工作。由于油缸在縮缸過(guò)程中，如果沒(méi)有限壓系統(tǒng)，由于鎖緊裝置(鎖緊螺母2、螺桿4等)的作用，過(guò)大的回縮壓力有可能使高強(qiáng)連接螺釘L2損壞，另外從功能上分析，本油缸裝置在回縮時(shí)不需要太大的力，因此，特別設(shè)計(jì)了外置式的回程限壓安全閥12，以確保油缸裝置的安全可靠性。通過(guò)部件試驗(yàn)及模擬實(shí)體試驗(yàn)，基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置的各項(xiàng)功能和技術(shù)指標(biāo)均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>(1)功能上①推進(jìn)時(shí)，在035Mpa能實(shí)現(xiàn)機(jī)械無(wú)級(jí)鎖定功能，效果良好；②當(dāng)油缸活塞推到頭時(shí)，能快速靈敏的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)卸荷保護(hù)；③外置式的回程限壓安全閥工作可靠；④油缸裝置頂部(將來(lái)與頂推面接觸的部位)的自動(dòng)調(diào)平機(jī)械裝置動(dòng)作可靠。(2)技術(shù)指標(biāo)上①推進(jìn)時(shí)，能實(shí)現(xiàn)035Mpa的推力及穩(wěn)定保壓，無(wú)內(nèi)泄露；②縮回時(shí)，在<5Mpa時(shí)就能正常縮回，保壓無(wú)內(nèi)泄露；③外置式的回程限壓安全閥壓力限定10Mpa，穩(wěn)定可靠；④油缸裝置頂部(將來(lái)與頂推面接觸的部位)的自動(dòng)調(diào)平機(jī)械裝置能在±15°范圍內(nèi)自動(dòng)調(diào)平?；愉撝屋S力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置研制是成功的，必將在今后的實(shí)際工程中，比如上海南京西路1788號(hào)地塊基坑工程鋼支撐軸力自適應(yīng)補(bǔ)償系統(tǒng)工程、上海淮海中路3號(hào)地塊基坑工程鋼支撐軸力自適應(yīng)補(bǔ)償系統(tǒng)工程中應(yīng)用獲得成功，并必將取得十分明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益?；愉撝屋S力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置的成功研制將推動(dòng)建筑物邊特別是運(yùn)營(yíng)中地鐵邊建深基坑運(yùn)用現(xiàn)代鋼支撐軸力自適應(yīng)補(bǔ)償系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，確保地鐵等建筑物的安全。雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
中具有通常知識(shí)者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求書(shū)所界定者為準(zhǔn)。權(quán)利要求一種基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置，其特征在于，包括缸體，其中第一導(dǎo)向套設(shè)置于所述缸體內(nèi)；第一活塞桿穿過(guò)所述第一導(dǎo)向套設(shè)置于所述缸體內(nèi)，所述第一活塞桿內(nèi)具有一端開(kāi)口的軸向腔體，其中第二導(dǎo)向套設(shè)置于所述軸向腔體；第二活塞桿設(shè)于所述第一活塞桿內(nèi)的軸向腔體，活塞設(shè)置于所述第二活塞桿的自由端；所述第一活塞桿、第二活塞桿、第二導(dǎo)向套與缸體形成第一進(jìn)油腔；所述第一活塞桿、活塞與第二活塞桿形成第二進(jìn)油腔；所述第一活塞桿、第一導(dǎo)向套與缸體形成第一回油腔；所述第一活塞桿、第二活塞桿、活塞與第二導(dǎo)向套形成第二回油腔；進(jìn)油口經(jīng)第一管路與所述第一進(jìn)油腔相通；所述進(jìn)油口經(jīng)第二管路與所述第二進(jìn)油腔相通；回油口經(jīng)第三管路與所述第一回油腔相通；所述回油口經(jīng)第四管路與所述第二回油腔相通。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置，其特征在于，螺桿的一端與所述第一活塞桿在軸向固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置，其特征在于，鎖緊螺母軸向旋套于所述螺桿外。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置，其特征在于，連接過(guò)渡套軸向套置于所述螺桿外，并介于所述鎖緊螺母和所述缸體之間。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置，其特征在于，頂塊連接于所述螺桿的另一端。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置，其特征在于，所述頂塊與所述螺桿為鉸接，且所述頂塊可相對(duì)于所述螺桿在±15°傾角范圍內(nèi)活動(dòng)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置，其特征在于，回程限壓安全閥設(shè)置于所述進(jìn)油口與回油口處，以限定回程中的油壓。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置，其特征在于，所述第一導(dǎo)向套與所述缸體之間為螺紋連接。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置，其特征在于，所述活塞與所述第二活塞桿之間為螺紋連接。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置，其特征在于，機(jī)械安全閥設(shè)置于所述活塞內(nèi)，其中所述第二導(dǎo)向套觸發(fā)所述機(jī)械安全閥時(shí)，所述機(jī)械安全閥導(dǎo)通所述第二進(jìn)油腔與所述第二回油腔。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置，其特征在于，所述第一管路、第三管路內(nèi)置于所述缸體壁內(nèi)的長(zhǎng)孔中，所述第二管路、第四管路內(nèi)置于所述缸體壁與所述第二活塞桿內(nèi)的長(zhǎng)孔中。12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基坑鋼支撐軸力自適應(yīng)系統(tǒng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償液壓油缸裝置，其特征在于，所述進(jìn)油口與出油口近于所述缸體一。全文摘要本發(fā)明設(shè)計(jì)了一套能有效控制深基坑施工變形并確保運(yùn)行地鐵隧道安全的深基坑施工鋼支撐軸力自適應(yīng)實(shí)時(shí)補(bǔ)償與監(jiān)控系統(tǒng)，其中鋼支撐軸力補(bǔ)償用執(zhí)行機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)了經(jīng)濟(jì)安全可靠的可自鎖式增壓油缸。本發(fā)明用于對(duì)臨近運(yùn)營(yíng)地鐵的建筑工程深基坑工程施工鋼支撐軸力補(bǔ)償用，設(shè)計(jì)體積小、重量輕、經(jīng)濟(jì)性好、安全性好、可靠性高、使用方便實(shí)用的新型油缸執(zhí)行機(jī)構(gòu)裝置，解決鋼支撐軸力補(bǔ)償安全可靠支撐難題，為工程施工服務(wù)。文檔編號(hào)F15B15/16GK101776106SQ201010104889公開(kāi)日2010年7月14日申請(qǐng)日期2010年1月19日優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日發(fā)明者徐賢波,陸云,顧國(guó)明申請(qǐng)人:上海建工(集團(tuán))總公司