一种模块化内支撑结构及其监测方法、监测设备、介质

    专利2026-06-06  5


    本发明涉及基坑内支撑支护结构,具体提供一种模块化内支撑结构及其监测方法、监测设备、介质。


    背景技术:

    1、在建设地下结构施工过程中,基坑开挖导致支护结构两侧受力失去平衡,容易发生失稳。内支撑支护结构可以在基坑周边形成一个稳定的支撑体系,为了确保安全、稳定的施工环境,减少工程风险,在基坑工程中常采用内支撑支护结构的工程措施,为基坑开挖过程中提供必要的支撑,确保基坑支护结构的稳定,保障整个基坑工程的顺利进行。

    2、在众多内支撑结构中,钢结构内支撑具有高强度、刚度及可调性好的特点,适用于不同形状、超深超宽的基坑,而被广泛应用。但目前的钢结构内支撑也存在一些潜在的缺点。这些缺点可能因具体工程条件、设计选择和执行质量等因素而有所不同,主要体现在运输、成本、可调性及环保等方面。

    3、现有技术方案在使用时还存在以下问题:(1)内支撑结构较多根据特定的项目进行制造,长度难以统一;(2)钢结构支撑多以焊接式连接,不利于可拆卸重复利用;(3)钢结构容易受到腐蚀,但在不同基坑使用的钢结构支撑长度不一,不具备产业化生产线统一养护的基础;(4)针对不同形状的基坑,缺乏灵活应用的基础;(5)在使用过程中,缺乏对钢支撑结构正常使用评估的能力及标准。。

    4、相应地,本领域需要一种新的一种模块化内支撑结构的方案来解决上述问题。


    技术实现思路

    1、为了克服上述缺陷,提出了本发明,以提供解决上述问题。

    2、在第一方面,本发明提供一种模块化内支撑结构,包括:若干个支撑杆,所述支撑杆至少包括:第一内支撑杆、第二内支撑杆、第三内支撑杆、微调构件,所述第一内支撑杆、第二内支撑杆、第三内支撑杆为的尺寸为固定尺寸,所述第一内支撑杆的尺寸大于所述第二内支撑杆的尺寸大于第三内支撑杆的尺寸;

    3、在内支撑结构与基坑内壁之间设置微调系统,所述微调系统与所述微调构件连接,用于调节所述微调构件的长度;

    4、所述第一内支撑杆、所述第二内支撑杆、所述第三内支撑杆、所述微调构件之间可拆卸连接;

    5、所述第一内支撑杆、所述第二内支撑杆、所述第三内支撑杆通过内支撑立柱支撑;

    6、所述支撑杆、所述微调构件及所述微调系统经过组合形成内支撑支护结构来实现任意基坑长度的支护。

    7、在上述模块化内支撑结构的一个技术方案中,所述微调系统为轴力伺服系统,所述轴力伺服系统通过施加或释放轴向力来调节内支撑结构的长度使其满足基坑的当前需求。

    8、在上述模块化内支撑结构的一个技术方案中,所述轴力伺服系统至少包括:监测装置,所述监测装置至少为2个,所述监测装置布设在钢结构的支撑点或其他需要监测轴力的点上,用于获取内支撑结构的位移。

    9、在上述模块化内支撑结构的一个技术方案中,所述轴力伺服系统还包括:调节装置,所述调节装置通过改变支撑轴力的大小,来实现内支撑结构的位移的调节和控制。

    10、在上述模块化内支撑结构的一个技术方案中,所述第一内支撑杆、所述第二内支撑杆、所述第三内支撑杆、所述微调构件之间至少通过法兰盘连接、套筒接头连接或卡扣式中的一种进行连接。

    11、在上述模块化内支撑结构的一个技术方案中,所述回液组件包括回液管、废液清洁模块化内支撑结构;

    12、所述回液组件位于所述供液组件和所述纺丝电极下方;

    13、所述废液清洁模块化内支撑结构用于将所述纺丝电极及出液口上剩余的纺丝溶液在旋转回出液口的位置之前刮下,并流到回液组件中。

    14、在第二方面,本发明提供一种模块化内支撑结构的监测方法,包括:

    15、获取待测内支撑结构上的监测装置的第一坐标;

    16、实时或在预设时间获取待测内支撑结构上的监测装置的第二坐标;

    17、基于所述第一坐标、第二坐标计算所述待测支撑结构的位移;

    18、判断所述待测支撑结构的位移是否在预设位移的范围内;

    19、若所述待测支撑结构的位移在预设位移的范围内,则基于钢结构的当前内支撑轴向力,调节内支撑结构的长度。

    20、在上述模块化内支撑结构的监测方法的一个技术方案中,若所述待测支撑结构的位移超出预设位移,则判定所述待测支撑结构的完整性不良,需要采取相应的措施。

    21、在上述模块化内支撑结构的监测方法的一个技术方案中,基于钢结构的当前内支撑轴向力,调节内支撑结构的长度的过程包括:

    22、分析轴向力与内支撑结构的位移之间的关系;

    23、基于所述轴向力与内支撑结构的位移之间的关系,调节内支撑结构的长度。

    24、在第三方面,本发明提供一种监测设备,包括处理器和存储装置,所述存储装置适于存储多条程序代码,所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行上述模块化内支撑结构的监测方法的技术方案中任一项技术方案所述的模块化内支撑结构的监测方法。

    25、在第四方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,其中存储有多条程序代码,所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行上述模块化内支撑结构的监测方法的技术方案中任一项技术方案所述的模块化内支撑结构的监测方法。

    26、本发明上述一个或多个技术方案,至少具有如下一种或多种有益效果:

    27、在实施本发明的技术方案中,本发明提供了一种模块化内支撑结构,包括:若干个支撑杆,支撑杆至少包括:第一内支撑杆、第二内支撑杆、第三内支撑杆、微调构件,第一内支撑杆、第二内支撑杆、第三内支撑杆为的尺寸为固定尺寸;在内支撑结构与基坑内壁之间设置微调系统,微调系统与微调构件连接,用于调节微调构件的长度;第一内支撑杆、第二内支撑杆、第三内支撑杆、微调构件之间可拆卸连接;第一内支撑杆、第二内支撑杆、第三内支撑杆、微调构件通过内支撑立柱支撑。与现有技术相比,有以下技术效果:

    28、通过对钢结构进行模数化设计,满足了不同形状基坑对内支撑结构的长度要求,且具备内支撑结构产业化生产及其养护的条件。另外,增强了内支撑体系的应用范围,实现了内支撑结构可循环利用。最后通过对结构的监测,实现了钢结构内支撑完整性实时判断与评估,防止出现钢结构内支撑突然失效导致基坑失稳的现象,提高了基坑开挖过程中的安全性。



    技术特征:

    1.一种模块化内支撑结构,其特征在于,包括:若干个支撑杆,所述支撑杆至少包括:第一内支撑杆、第二内支撑杆、第三内支撑杆、微调构件,所述第一内支撑杆、第二内支撑杆、第三内支撑杆为的尺寸为固定尺寸,所述第一内支撑杆的尺寸大于所述第二内支撑杆的尺寸大于第三内支撑杆的尺寸;

    2.根据权利要求1所述的模块化内支撑结构,其特征在于,所述微调系统为轴力伺服系统,所述轴力伺服系统通过施加或释放轴向力来调节内支撑结构的长度使其满足基坑的当前需求。

    3.根据权利要求2所述的模块化内支撑结构,其特征在于,所述轴力伺服系统至少包括:监测装置,所述监测装置至少为2个,所述监测装置布设在钢结构的支撑点或其他需要监测轴力的点上,用于获取内支撑结构的位移。

    4.根据权利要求3所述的模块化内支撑结构,其特征在于,所述轴力伺服系统还包括:调节装置,所述调节装置通过改变支撑轴力的大小,来实现内支撑结构的位移的调节和控制。

    5.根据权利要求1-4任一项所述的模块化内支撑结构,其特征在于,所述第一内支撑杆、所述第二内支撑杆、所述第三内支撑杆、所述微调构件之间至少通过法兰盘连接、套筒接头连接或卡扣式中的一种进行连接。

    6.一种模块化内支撑结构的监测方法,其特征在于,包括:

    7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,若所述待测支撑结构的位移超出预设位移,则判定所述待测支撑结构的完整性不良,需要采取相应的措施。

    8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,基于钢结构的当前内支撑轴向力,调节内支撑结构的长度的过程包括:

    9.一种监测设备,包括处理器和存储装置,所述存储装置适于存储多条程序代码,其特征在于,所述程序代码适于由所述处理器加载并运行以执行权利要求6至8中任一项所述的模块化内支撑结构的监测方法。

    10.一种计算机可读存储介质,其中存储有多条程序代码,其特征在于,所述程序代码适于由处理器加载并运行以执行权利要求6至8中任一项所述的模块化内支撑结构的监测方法。


    技术总结
    本发明提供了一种模块化内支撑结构及其监测方法、监测设备、介质,其中结构包括:若干个支撑杆,支撑杆至少包括:第一内支撑杆、第二内支撑杆、第三内支撑杆、微调构件,第一内支撑杆、第二内支撑杆、第三内支撑杆为的尺寸为固定尺寸;在内支撑结构与基坑内壁之间设置微调系统,微调系统与微调构件连接,用于调节微调构件的支护长度及精度;第一内支撑杆、第二内支撑杆、第三内支撑杆、微调构件之间可拆卸连接;第一内支撑杆、第二内支撑杆、第三内支撑杆通过内支撑立柱支撑,支撑杆、微调构件及微调系统经过组合形成内支撑支护结构来实现任意基坑长度的支护。该结构节约了材料,降低了成本,提高了基坑施工过程的安全性。

    技术研发人员:倪芃芃,董宏源,杨宇哲,王锐松,贾鹏蛟,刘凯文,高军,巫志文
    受保护的技术使用者:中山大学
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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