[发明专利]一种基坑变形精细化控制装置和控制方法

权利要求书

1.一种基坑变形精细化控制装置，设于钢管支撑与基坑围护墙之间，其特征在于，包括液压缸、与所述液压缸的输出端连接的顶杆、套设于所述顶杆上且与所述液压缸固定连接的防尘罩，所述顶杆远离所述液压缸的一端从所述防尘罩中伸出，所述顶杆的伸出端与所述防尘罩之间设有锁紧单元，所述液压缸和锁紧单元还连接一控制单元；所述液压缸内设有压力传感器，所述压力传感器与所述控制单元连接；所述锁紧单元包括与所述顶杆伸出端的外侧螺纹连接且与防尘罩贴紧的锁紧齿轮、与所述锁紧齿轮啮合的驱动齿轮、与所述驱动齿轮轴接的液压马达以及与所述锁紧齿轮和防尘罩的接头位置对应的限位开关，所述限位开关与所述液压马达与所述控制单元连接；所述限位开关检测出所述锁紧齿轮与所述防尘罩之间有间隙，并将检测的数据发送至所述控制单元。

2.根据权利要求1所述的基坑变形精细化控制装置，其特征在于，所述液压马达和所述限位开关安装于所述防尘罩上。

3.根据权利要求1所述的基坑变形精细化控制装置，其特征在于，所述锁紧齿轮的外侧套设有端盖，所述端盖安装于所述防尘罩上。

4.根据权利要求1所述的基坑变形精细化控制装置，其特征在于，所述控制单元包括PLC控制器、油箱、分别设于所述油箱和液压缸之间以及油箱和液压马达之间的分阀门，所述分阀门、压力传感器和限位开关分别与所述PLC控制器连接。

5.根据权利要求4所述的基坑变形精细化控制装置，其特征在于，所述分阀门为二位四通电磁阀，所述油箱与所述二位四通电磁阀之间还设有总阀门，所述总阀门为三位四通电磁换向阀，且与所述PLC控制器连接。

6.根据权利要求4所述的基坑变形精细化控制装置，其特征在于，所述油箱上设有供油管和回油管，所述供油管上设有液压动力泵，所述回油管上设有比例溢流阀，所述比例溢流阀与PLC控制器连接。

7.一种如权利要求1～6任一项所述的基坑变形精细化控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将所述基坑变形精细化控制装置安装于钢管支撑与所需微变形控制的基坑围护墙之间，使其中的顶杆顶在所述基坑围护墙的预埋钢板上；

S2：通过所述控制单元设置设计要求轴力和轴力预警下限值，给所述钢管支撑施加设计要求的轴力；

S3：通过控制单元监视轴力变化，当轴力达到所述轴力预警下限值时，通过控制单元控制所述液压缸加压使所述顶杆顶出，使轴力恢复到设计要求的轴力值，同时通过锁紧单元将所述顶杆与防尘罩进行锁紧；当顶杆顶出时，带动锁紧齿轮一起顶出，此时限位开关检测出所述锁紧齿轮与所述防尘罩之间有间隙，并将检测的数据发送至控制单元，所述控制单元控制液压马达动作以驱动所述驱动齿轮旋转，从而带动所述锁紧齿轮绕所述顶杆旋转使所述锁紧齿轮紧贴所述防尘罩，使顶杆与防尘罩锁紧；

S4：基坑施工完成后拆除所述基坑变形精细化控制装置。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S3中，具体的，当所述顶杆顶出时，锁紧齿轮跟随所述顶杆顶出，所述限位开关检测出所述锁紧齿轮与所述防尘罩之间有间隙，并将该检测数据发送至PLC控制器，所述PLC控制器控制液压马达动作以驱动所述驱动齿轮旋转，从而带动所述锁紧齿轮绕所述顶杆旋转使所述锁紧齿轮贴紧所述防尘罩，使顶杆与防尘罩锁紧。