後頂撐式活絡頭系統的製作方法

2023-05-02 15:03:46

專利名稱：後頂撐式活絡頭系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用在建築施工領域的頂撐結構，尤其涉及一種後頂撐式活絡頭系統。
背景技術：
目前，基坑開挖已趨於大規模化及大深度化，眾所周知，深基坑明控施工往往伴隨著極強的環境效應，若不對深基坑施工進行來格的變形控制，鄰近的地鐵或建築會因為較大變形而影響其正常使用，嚴重時甚至引發事故，所造成的經濟損失和社會影響是不可估量的。因此，需要對基坑提供頂撐作用以避免其變形，現有技術的頂撐系統通常如圖1所示，該系統主要包括一活絡頭以及與該活絡頭連接的支撐節20』，其中，該活洛頭為主要部件，其主要由固定端I』和活動端2』組成，在使用過程中，首先通過液壓泵站50』給千斤頂3』供油，使千斤頂3』加壓後帶動活動端2』移動，當移動到位後在活動端2』和固定端I』之間的空隙內放入塞鐵4』，以保持活動端2』的位置，最後撤走千斤頂3』即可，而當調節頂撐壓力時需要重新安裝千斤頂3，可見，當撤走千斤頂後，整個頂撐結構僅保留了單一的剛性體，如果活絡頭所受的壓力增加或減小，則不能及時調整其工作部位狀態，從而無法控制撐頂系統的穩定性；而且由於千斤頂在使撐頂活絡頭達到初始的工作狀態後就會被撤走，並且在系統持續的工作過程中無法將檢測數據和千斤頂的使用相結合，因此，當遇到壓力變動和位移變動時需要重新布置千斤頂，這樣既費時費力，又不能及時控制撐頂的情況；另夕卜，在工作過程中撐頂系統主要工作在單一的千斤頂撐力或塞鐵撐力中，一旦遇到機械故障或材料變形，則會面臨系統即刻失效的問題。

實用新型內容針對上述現有技術的不足，本實用新型提供一種可以實時調節頂撐壓力後頂撐式活絡頭系統，以提高頂撐結構的可靠性及安全性。為了實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案:一種後頂撐式活絡頭系統，該系統包括一活絡頭、一與該活絡頭同軸固定連接的支撐節、一數據採集單元、一中央控制器以及一液壓泵站，其中，該活絡頭包括:一液壓機體，其包括平行設置的液壓機端部法蘭和在中心位置開設有第一開口的第一連接板，以及在該液壓機端部法蘭和第一連接板之間軸向延伸的液壓機套筒；—軸向設置在所述液壓機套筒內的液壓千斤頂，其包括固定連接至所述液壓機端部法蘭中心位置的儲油箱，以及可相對於所述儲油箱軸向移動的活塞，該活塞的一端設置在所述儲油箱內，該活塞的另一端固定連接有一球頭；一固定機體，其包括平行設置的開設有通孔的支撐板和在中心位置開設有第二開口的第二連接板，以及在該支撐板和第二連接板之間軸向延伸的固定套筒，其中，所述第二連接板與所述第一連接板重疊並固定連接且所述第二開口與所述第一開口軸向對齊以供所述球頭穿過，所述固 定套筒中設有一沿該固定套筒的直徑設置並與所述固定套筒的內壁固定連接的第一承力板，且該第一承力板在所述固定套筒中軸向延伸至與所述第二連接板相隔一段軸向距離；一活動機體，其包括與所述球頭形狀配合的球座和與該球座平行設置的活動端部法蘭，以及在該活動端部法蘭和球座之間軸向延伸穿過所述支撐板的所述通孔的兩根支撐杆，其中，所述兩根支撐杆分別位於所述第一承力板的相對兩側；一可拆卸地填塞在所述第一承力板與所述活動端部法蘭之間的承力塞鐵；一連接至所述儲油箱並通過所述數據採集單元向所述中央控制器輸出測量值的第一液壓傳感器；以及一連接至所述液壓機套筒或所述固定套筒並通過所述數據採集單元向所述中央控制器輸出測量值的第二液壓傳感器；所述中央控制器連接在所述數據採集單元和所述液壓泵站之間，其根據所述測量值控制與所述儲油箱連通的所述液壓泵站的啟停。前述一種後頂撐式活絡頭，所述活動機體還包括自所述活動端部法蘭向外延伸、與所述第一承力板對齊設置的第二承力板，且所述承力塞鐵可拆卸地填塞在所述第一承力板與所述第二承力板之間。前述一種後頂撐式活絡 頭，所述兩根支撐杆與所述球座之間固定連接有一第三連接板。進一步地，該後頂撐式活絡頭系統還包括用於將所述第一液壓傳感器及所述第二傳感器連接至所述數據採集單元的數據線。進一步地，該後頂撐式活絡頭系統還包括用於將所述液壓千斤頂的所述儲油箱連接至所述液壓泵站的油管。綜上所述，本實用新型的後頂撐式活絡頭系統採用了壓力傳感器測量實時壓力數據，同時又採用了中央控制器根據該測量數據對液壓泵站進行控制，從而調節液壓千斤頂輸出的液壓力，進而實現頂撐力自動補償功能，避免了壓力過大或過小所引起的安全隱患，大大增加了系統的安全性和可靠性，滿足施工過程中對自動化及保障安全的要求。此外，本實用新型還採用了液壓千斤頂和承力塞鐵相結合的方式，從而為活動座的支撐提供了液壓力和機械力的雙重保障。

圖1為現有技術中頂撐系統的結構示意圖；圖2為本實用新型後頂撐式活絡頭系統的工作狀態的結構剖視圖；圖3為圖2的活絡頭的初始狀態的結構剖視圖；圖4為沿圖3的A-A線剖開的結構剖視圖；圖5為圖2的活絡頭的工作狀態的結構剖視圖。
具體實施方式
下面根據附圖，給出本實用新型的較佳實施例，並予以詳細描述，使能更好地理解本發明的功能、特點。圖2-5示出了本實用新型的一個實施例，在該實施例中，該系統包括設置在基坑壁60之間的一活絡頭10以及一與該活絡頭10同軸固定連接的支撐節20、一數據採集單元30、一中央控制器40以及一液壓泵站50，其中，該活絡頭10包括包括液壓機體1、液壓千斤頂2、固定機體3以及活動機體4。該液壓機體I包括平行設置的液壓機端部法蘭11和在中心位置開設有第一開口(未示出)的第一連接板13，以及在該液壓機端部法蘭11和第一連接板13之間軸向延伸的液壓機套筒12 ；該液壓千斤頂2沿液壓機套筒12的中心軸設置在液壓機套筒12中，其包括與液壓機端部法蘭11固定連接的儲油箱21，該儲油箱21通過油管(未示出)連接至液壓泵站50,以及可相對於儲油箱21軸向移動的活塞22,其一端設置在儲油箱21內，其另一端固定連接有一球頭23 ；該固定機體3與液壓機體I同軸對齊設置，其包括平行設置的開設有通孔(未示出)的支撐板33和在中心位置開設有第二開口(未示出)的第二連接板31，以及在該支撐板33和第二連接板31之間軸向延伸的固定套筒32，其中，所述第二連接板31與所述第一連接板13重疊並固定連接且所述第二開口與所述第一開口軸向對齊，從而使固定機體3與液壓機體I連通，以供所述球頭23穿過；在本實施例中，固定套筒32中還設有一沿該固定套筒32的直徑設置的第一承力板34，其兩側邊焊接至固定套筒32的內壁，其中，31第一承力板34自31固定套筒32的靠近支撐板33的一端向另一端延伸直至與第二連接板31相隔一段軸向距離，從而在第一承力板34與第二連接板31之間形成一空隙35，以使球座44可以沿該空隙35作軸向運動。活動機體4包括其包括平行設置的活動端部法蘭41以及與球頭23形狀配合的球座44，以及在該活動端部法蘭41和球座44之間軸向延伸的兩根支撐杆42，且該兩根支撐杆42穿過支撐板33的通孔、分別沿著第一承力板34的兩個側表面伸入固定機體3直至其末端固定連接的球座44與球頭23形狀 配合。從而使得液壓千斤頂2推動球座44，球座44再推動活動機體4作軸向運動的過程得以實現，進而實現對基坑壁的頂撐作用，其中，固定機體3還具有設置在每根支撐杆42的外圍的、與固定套筒32連接的導向板37，以使支撐杆42的軸向運動更加穩定。可選的，球座44與兩根支撐杆42之間固定連接有一第三連接板45，且該第三連接板45焊接至兩根支撐杆42並通過螺栓(未示出)與球座44固定連接。再次參閱附圖，在活動機體4的兩根支撐杆42之間還設有自活動端部法蘭41向外延伸的第二承力板43，且該第二承力板43與第一承力板34對齊設置。如圖3所示，當活動機體4被推開後，第一承力板34與第二承力板43將分開，這時，在它們之間填塞一承力塞體7，則該第一承力板34將通過承力塞鐵向第二承力板43傳遞支撐力，從而為頂撐作用提供機械力保障。此外，本實用新型還包括連接至液壓千斤頂2的儲油箱21外表面的第一液壓傳感器6以及連接至液壓機套筒12的第二液壓傳感器5，它們均通過數據線(未示出)與數據採集單元30相連，該數據採集單元30再與中央控制器40相連，以通過數據採集單元30將壓力傳感器5、6的測量值反饋給中央控制器40，該中央控制器40再根據該反饋值對液壓泵站50進行控制，從而對液壓千斤頂2的輸出壓力進行調節，進而實現對頂撐力的實時監控和自動補償。如圖所示，本實施的固定機體3優選地還包括連接在第一承力板34的側表面與固定套筒32內壁之間的連接件36，該連接件36使得第一承力板34與固定套筒32的連接更加牢固，從而增大第一承力板34所能承受的壓力，其中，在該連接件36需要設有供活動機的支撐杆42穿過的軸向穿孔(未示出)。在安裝時，首先通過託架70平穩地將活絡頭10與支撐節20安裝在基坑璧60之間；然後通過油管及數據線將相關部件與液壓泵站50以及中央控制器50連接，自此安裝完畢。在安裝完畢後，可對本實用新型進行調試，直至其滿足設計要求。本實施例的後頂撐式活絡頭系統的頂撐過程是這樣實現的:首先通過液壓千斤頂2推動球頭23軸向向前運動，該球頭23再推動球座44向前運動，然後該球座44再推動活動機體4的支撐杆42向前運動，同時使用第一液壓傳感器6檢測液壓千斤頂2輸出的液壓力值並通過數據採集單元30將該測量值反饋給中央控制器40，該中央控制器40判斷其是否與預定壓力值匹配，如果匹配則說明壓力到達預定值，然後在第一承力板34與第二承力板43之間填塞一承力塞體7，以使第一承力板34通過該承力塞鐵7向第二承力板43傳遞壓力，從而為基坑壁60的頂撐提供機械力保障。當使用了承力塞鐵7後，活絡頭10施加給基坑壁60的壓力除了包括液壓千斤頂2輸出的壓力外，還有承力塞鐵7提供的機械力，所以另外還需要一第二液壓傳感器5來測量該機械力，以獲得本活絡頭10所施加的總頂撐力。由於承力塞鐵7的機械力是由第一承力板34傳遞的，而第一承力板34又與固定套筒32固定連接，固定套筒32又與液壓機套筒12固定連接，根據力的相互作用關係，因此將第二液壓傳感器5設置在固定套筒32或者液壓機套筒12上即可測得承力塞鐵7施加給基坑壁60的機械力，同時通過第一液壓傳感器6又可測得液壓千斤頂2施加的液壓力，所以第一、第二液壓傳感器5、6共同作用時，便能測得整個後頂撐式活絡頭系統對基坑壁60施加的實時總頂撐力，然後將該總頂撐力通過數據線傳輸至數據採集單元30，該數據採集單元30再通過數據線傳遞給中央控制器40。由於基坑支護時基坑兩側單 位面積所承受的壓力有嚴格規定，所以當中央控制器40判斷出當前總頂撐力值小於規定壓力時，則控制液壓泵站50向儲油箱供油，以使活絡頭10自動補嘗壓力，當判斷出當前總頂撐力值大於規定壓力時，則發出報警通知，以通知施工人增加頂撐裝置以分散承擔壓力，從而防止整個頂撐系統失穩。此外，當中中央控制器40判斷出檢測到的總頂撐力的波動範圍大或者檢測無數時，同樣會發出報警通知。而且中央控制器40還可以對相應內容(例如實時壓力數據、報警時間及報警內容)自動存檔以備查詢和列印。以上所述的，僅為本實用新型的較佳實施例，並非用以限定本實用新型的範圍，本實用新型的上述實施例還可以做出各種變化，例如電機驅動可以換成手輪驅動。即凡是依據本實用新型申請的權利要求書及說明書內容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本實用新型的權利要求保護範圍。
權利要求1.一種後頂撐式活絡頭系統，其特徵在於，該系統包括一活絡頭、一與該活絡頭同軸固定連接的支撐節、一數據採集單元、一中央控制器以及一液壓泵站，其中，該活絡頭包括: 一液壓機體，其包括平行設置的液壓機端部法蘭和在中心位置開設有第一開口的第一連接板，以及在該液壓機端部法蘭和第一連接板之間軸向延伸的液壓機套筒； 一軸向設置在所述液壓機套筒內的液壓千斤頂，其包括固定連接至所述液壓機端部法蘭中心位置的儲油箱，以及可相對於所述儲油箱軸向移動的活塞，該活塞的一端設置在所述儲油箱內，該活塞的另一端固定連接有一球頭； 一固定機體，其包括平行設置的開設有通孔的支撐板和在中心位置開設有第二開口的第二連接板，以及在該支撐板和第二連接板之間軸向延伸的固定套筒，其中，所述第二連接板與所述第一連接板重疊並固定連接且所述第二開口與所述第一開口軸向對齊以供所述球頭穿過，所述固定套筒中設有一沿該固定套筒的直徑設置並與所述固定套筒的內壁固定連接的第一承力板，且該第一承力板在所述固定套筒中軸向延伸至與所述第二連接板相隔一段軸向距離； 一活動機體，其包括與所述球頭形狀配合的球座和與該球座平行設置的活動端部法蘭，以及在該活動端部法蘭和球座之間軸向延伸穿過所述支撐板的所述通孔的兩根支撐杆，其中，所述兩根支撐杆分別位於所述第一承力板的相對兩側； 一可拆卸地填塞在所述第一承力板與所述活動端部法蘭之間的承力塞鐵； 一連接至所述儲油箱並通過所述數據採集單元向所述中央控制器輸出測量值的第一液壓傳感器；以及 一連接至所述液壓機套筒或所述固定套筒並通過所述數據採集單元向所述中央控制器輸出測量值的第二液壓傳感器； 所述中央控制器連接在所述數據採集單元和所述液壓泵站之間，其根據所述測量值控制與所述儲油箱連通的所述液壓泵站的啟停。
2.根據權利要求1所述的後頂撐式活絡頭系統，其特徵在於，所述活動機體還包括自所述活動端部法蘭向外延伸、與所述第一承力板對齊設置的第二承力板，且所述承力塞鐵可拆卸地填塞在所述第一承力板與所述第二承力板之間。
3.根據權利要求1所述的後頂撐式活絡頭系統，其特徵在於，所述兩根支撐杆與所述球座之間固定連接有一第三連接板。
4.根據權利要求1-3中任何一項所述的後頂撐式活絡頭系統，其特徵在於，該後頂撐式活絡頭系統還包括用於將所述第一液壓傳感器及所述第二傳感器連接至所述數據採集單元的數據線。
5.根據權利要求1-3中任何一項所述的後頂撐式活絡頭系統，其特徵在於，該後頂撐式活絡頭系統還包括用於將所述液壓千斤頂的所述儲油箱連接至所述液壓泵站的油管。
專利摘要本實用新型提供了一種後頂撐式活絡頭系統，該系統包括設置在基坑壁之間的一活絡頭以及一與該活絡頭同軸固定連接的支撐節、一數據採集單元、一中央控制器以及一液壓泵站，其中，該活絡頭包括液壓機體、液壓千斤頂、固定機體以及活動機體。本實用新型的後頂撐式活絡頭系統可以實時調節頂撐壓力，從而避免了支撐力過大或過小所引起的安全隱患，大大提高了頂撐結構的安全性和可靠性。
文檔編號B66F19/00GK203144060SQ201320166148
公開日2013年8月21日 申請日期2013年4月3日 優先權日2013年4月3日
發明者權江輝, 王友寶, 裴國金 申請人:上海宏信設備工程有限公司