[发明专利]深基坑钢支撑轴力自适应系统电控及远程实时监控系统

说明书

技术领域

本发明关于一种电控及远程实时监控系统，且特别是关于一种深基坑钢支撑轴力自适应系统电控及远程实时监控系统。

背景技术

伴随着城市轨道交通的大发展，加之土地资源的极度紧缺，近邻地铁的深基坑工程日益增多。

以上海为例，大上海会德丰广场工程3层地下室(局部4层)，开挖面积达9800m²，开挖深度近21m(局部最深达26m)，基坑北侧平行邻近地铁2号线区间运营隧道，净间距仅5.4m，隧道与基坑平行长度90m。上海太平洋广场二期工程距地铁一号线隧道外边线仅3.8m。南京西路1788号地块基坑工程紧邻地铁二号线，净间距约10～11米，且平行长度达百米。我们不得不面临一个问题，地铁的安全问题。

目前基坑开挖已趋于大规模化及大深度化，且施工多以明挖顺作法为主，众所周知，深基坑明挖施工往往伴随着极强的环境效应，若不对深基坑施工进行严格的变形控制，邻近的地铁会因为较大变形而影响其正常使用，严重时甚至引发事故，所造成的经济损失和社会影响是不可估量的。

因此，超深基坑施工对邻近地铁的安全影响控制已逐渐演化为现代基坑工程研究的主要方向之一。

目前，在上海等软土地区城市深基坑的开挖支护常用钢筋砼支撑和Φ609×δ16的钢管支撑，特别是钢管支撑，一般钢支撑时，均按设计要求施加预应力，但在施工时，随着时间的推移，钢支撑上所加的预应力会降低，有时会降低很多，甚至降低量达50％以上，而且此时又很难去施加支撑轴力，故引起墙体位移，位移过大时，将直接影响基坑旁边运营中地铁的安全。

发明内容

为解决上述问题，本发明设计了一套能有效控制深基坑施工变形并确保运行地铁隧道安全的深基坑施工钢支撑轴力自适应实时补偿与监控系统。

本发明提出的深基坑钢支撑轴力自适应系统电控及远程实时监控系统包括：压力传感器设置于液压泵站中，与相对应的千斤顶相连，能实时检测到对应千斤顶的压力；现场控制站接收液压泵站中压力传感器检测到的千斤顶压力数据，其中所述压力数据未达到预设工作压力值时，所述现场控制站发出指令启动液压泵电机调节液压系统压力至工作压力；监控站通过总线采集所述现场控制站的数据，发出控制指令于所述现场控制站控制所述液压泵站对应的千斤顶的伸缩动作；每个液压泵站可连接四个千斤顶，并分别安装了四个压力传感器，可以分别检测到各个千斤顶的压力。

本发明还在于所述现场控制站通过对应泵站内的调压阀调节液压系统压力。

本发明还在于所述现场控制站通过对应泵站内的换向阀控制所述对应千斤顶伸缩动作。

本发明还在于卸荷阀设置于所述液压泵站中，每个液压泵站设置一个卸荷阀。

本发明还在于所述现场控制站接收所述监控站发出的响应补偿压力指令，对所述对应的液压泵站及对应的千斤顶进行压力补偿。

本发明还包括移动诊断控制箱可以直接对某一现场控制柜或液压泵站进行控制，可以调定液压泵站所对应的千斤顶的压力。

本发明还包括限位保护系统，在断电时维持所述液压泵站系统所对应的千斤顶的压力。

本发明还在于所述监控站预设硬件压力限位，其中当设置压力超过所述硬件压力限位时，设置压力无效，须重新设置压力并要求在硬件压力限位范围内才有效。

本发明还包括操作站采集所述某现场控制站的数据，接受操作指令发出控制指令于所述现场控制站及对应液压泵站下的某千斤顶的伸缩动作。

本发明有以下特点：①系统实时响应精度高，响应精度达95％以上；响应时间缩短至2秒。②单元化的控制，每组轴力自动补偿单元各采用了一套泵站和现场控制模块，使每组监控单元都能独立实现轴力自动补偿功能，降低了由泵站和控制系统故障造成的系统风险。③配置了移动诊断控制箱，在中央控制系统和现场控制模块通讯失效的情况下能实现故障单元的轴力自动补偿；在控制模块硬件故障情况下能实现故障单元的轴力手动补偿。大大增加了系统的安全性和可靠性。④现场控制站采用触摸屏操作，界面简单易懂，便于操作人员学习掌握。⑤设计增加了控制命令双重校验和大变量分级输入功能，需要控制命令键和控制操作键同时按下才能执行控制命令，大大降低了误操作和数据误输入的可能性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1所示为本发明提出的深基坑钢支撑轴力自适应系统电路示意图。

图2所示为本发明提出的深基坑钢支撑轴力自适应系统电气控制示意图。