[发明专利]一种基坑轴力监测补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械技术领域，尤其涉及一种基坑轴力监测补偿方法。

背景技术

随着社会文明程度的不断进步，人类的聚集效应作用，大型城市和特大型城市的不断涌现，从而加快了城市轨道交通以及超高层建筑的发展需要，深基坑工程越来越多，而建筑物之间的位置越来越近，工程施工带来的影响越来越大，达到“牵一发动全身”的境地。深基坑施工首先要考虑基坑的安全问题，深基坑施工伴随着极强的环境效应，如果不能有效的应对深基坑变形控制，极易影响其正常使用，严重时甚至引发灾难性事故，造成的经济损失和社会影响是非常大的。

因此，基坑施工时的状态监测与轴力补偿是必需考虑问题。目前，基坑轴力监测补偿方法在上海等软土地区城市深基坑的开挖支护常用钢支撑轴力补偿系统来支撑，在工作时按设计要求施加预应力，随着时间的推移，钢支撑上所加的预应力会降低，控制系统进行简单轴力补偿；同时基坑监测由专门的监测单位通过专门的测斜仪每天一次对预埋在支撑墙体里的测斜管进行数据采样，然后回去通过专用的软件进行数据分析，再出据测斜报表送施工单位和业主单位，施工单位根据报表的数据分析后再报送设计单位和地铁维保中心等重点监测单位。

由于监测和轴力补偿不能实时对比分析，造成一些基坑在安装了轴力补偿后依然存在很多的位移，造成附近的建筑物沉降和危害。现有的基坑轴力监测补偿方法存在如下问题：

1、监测点分布在重要的关注点上，由于成本和施工的原因不是全面分布，而地下土体压力变化莫测很难确保监测点就是最重要的点。

2、监测数据每一点是由一根测斜管进行测量，只能在垂直高度测量一个点，而整体墙体面较宽，墙体各点受力不同时则会产生不同的受力变型，容易产生误判结果。

3、仪器采用数据时使用同一个传感器，再加上测量时仪器本身的精确度，直接影响整个基坑的监测数准确性。

4、数据采样的置后性，由于数据采样、计算和传送存在一定的时间差，只有基坑变形后才能实施相应的补救措施，无法实时采集数据。

发明内容

鉴于目前基坑轴力监测补偿方法存在的上述不足，本发明提供一种实时采集数据、数据采集点分布广、准确率高的基坑轴力监测补偿方法。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种基坑轴力监测补偿方法，它包括以下步骤：

在基坑水平支撑系统中的轴力监测补偿装置上安装传感器，所述轴力监测补偿装置安装在支撑杆的顶端，所述传感器用于实时采集现场原始数据并将数据传送到控制系统；

控制系统接收数据并进行处理，所述控制系统通过信号线与传感器连接；

当支撑杆两端的墙体位移量或支撑杆的轴力超过设定值时，控制系统指示轴力监测补偿装置进行补偿，所述轴力监测补偿装置通过信号线与控制系统连接。

依照本发明的一个方面，所述支撑杆的两端安装有轴力监测补偿装置，所述轴力监测补偿装置顶紧墙体。

依照本发明的一个方面，所述支撑杆的一端安装有轴力监测补偿装置，所述轴力监测补偿装置顶紧墙体，另一端通过固定板顶紧墙体上。

依照本发明的一个方面，所述传感器包括角度传感器、位移传感器和轴向力检测传感器，所述角度传感器、位移传感器和轴向力检测传感器固定在轴力监测补偿装置上。

依照本发明的一个方面，所述墙体位移量S＝a*h*π/180，式中S—墙体位移量；a—角度传感器检测出墙体位移的角度；h--轴力监测补偿装置的中心线到墙体上端固定点的距离；π—圆周率。

依照本发明的一个方面，所述轴力监测补偿装置顶紧墙体的位移量S₁＝a*h*π/180，固定板顶紧墙体的位移量S₂＝H-a*h*π/180，式中S₁、S₂—墙体位移量；H--位移传感器检测出轴力监测补偿装置总的位移量；a—角度传感器检测出墙体位移的角度；h--轴力监测补偿装置的中心线到墙体上端固定点的距离；π—圆周率。

依照本发明的一个方面，所述基坑水平支撑系统设有多道支撑杆，每道支撑杆的一端或两端设有轴力监测补偿装置。

依照本发明的一个方面，所述轴力监测补偿装置包括油缸、球形旋转件、球形连接件、中间件和机械锁定装置，所述油缸通过中间件与球形连接件连接，所述球形连接件与球形旋转件连接，所述机械锁定装置固定在球形连接件的侧面；所述角度传感器安装在球形旋转件的表面上，所述位移传感器安装在球形连接件的表面上，所述轴向力检测传感器安装在油缸的顶端。