深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂的製作方法

2023-04-23 19:48:51

專利名稱：深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂的製作方法
技術領域：
本實用新型是關於一種增壓千斤頂，且特別是關於一種深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂。
背景技術：
伴隨著城市軌道交通的大發展，加之土地資源的極度緊缺，近鄰地鐵的深基坑工
程日益增多。以上海為例，大上海會德豐廣場工程3層地下室(局部4層)，開挖面積達9800m2， 開挖深度近21m(局部最深達26m)。基坑北側平行鄰近地鐵2號線區間運營隧道，淨間距 僅5. 4m,隧道與基坑平行長度90m。上海太平洋廣場二期工程距地鐵一號線隧道外邊線僅 3. Sm。南京西路1788號地塊基坑工程緊鄰地鐵二號線，淨間距約10 11米，且平行長度 達百米。我們不得不面臨一個問題，地鐵的安全問題。目前基坑開挖已趨於大規模化及大深度化，且施工多以明挖順作法為主，眾所周 知，深基坑明挖施工往往伴隨著極強的環境效應，若不對深基坑施工進行嚴格的變形控制， 鄰近的地鐵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，超深基坑施工對鄰近地鐵的安全影響控制已逐漸演化為現代基坑工程研究 的主要方向之一。目前，在上海等軟土地區城市深基坑的開挖支護常用鋼筋砼支撐和Φ609Χ δ 16 的鋼管支撐，特別是鋼管支撐，一般剛支撐時，均按設計要求施加預應力，但在施工時，隨著 時間的推移，鋼支撐上所加的預應力會降低，有時會降低很多，甚至降低量達50%以上，而 且此時又很難去施加支撐軸力，故引起牆體位移，位移過大時，將直接影響基坑旁邊運營中 地鐵的安全。

實用新型內容為解決上述問題，本實用新型設計了一套能有效控制深基坑施工變形並確保運行 地鐵隧道安全的深基坑施工鋼支撐軸力自適應實時補償與監控系統，其中鋼支撐軸力補償 用執行機構設計了經濟安全可靠的可自鎖式增壓千斤頂。本實用新型提出的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂包括缸體，其中第 一導向套設置於所述缸體；第一活塞杆穿過所述第一導向套設置於所述缸體內，所述第一 活塞杆內具有一端開口的軸向腔體，其中第二導向套設置於所述軸向腔體；第二活塞杆設 於所述第一活塞杆內的軸向腔體，活塞設置於所述第二活塞杆的自由端；第一活塞杆、第二 活塞杆、第二導向套與缸體形成第一進油腔；第一活塞杆、活塞與第二活塞杆形成第二進油 腔；第一活塞杆、第一導向套與缸體形成第一回油腔；第一活塞杆、第二活塞杆、活塞與第 二導向套形成第二回油腔；進油口經第一管路與第一進油腔相通；所述進油口經第二管路 與第二進油腔相通；回油口經第三管路與第一回油腔相通；所述回油口經第四管路與第二回油腔相通。本實用新型還包括，螺杆的一端與所述第一活塞杆在軸向固定連接。本實用新型還包括，鎖緊螺母軸向旋套於所述螺杆外。本實用新型還包括，連接過渡套軸向套置於所述螺杆外，並介於所述鎖緊螺母和所述缸體之間。本實用新型還包括，頂塊連接於所述螺杆的另一端。本實用新型還包括，所述頂塊與所述螺杆為鉸接，且所述頂塊可相對於所述螺杆 在士 15°傾角範圍內活動連接。本實用新型還包括，回程限壓安全閥設置於所述進油口與回油口處，以限定回程 中的油壓。本實用新型還包括，所述第一導向套與所述缸體之間為螺紋連接。本實用新型還包括，所述活塞與所述第二活塞杆之間為螺紋連接。本實用新型還包括，機械安全閥設置於所述活塞內，其中所述第二導向套觸發所 述機械安全閥時，所述機械安全閥導通第二進油腔與第二回油腔。本實用新型還包括，所述第一管路、第三管路內置於所述缸體壁內的長孔中，所述 第二管路、第四管路內置於所述缸體壁與所述第二活塞杆內的長孔中。本實用新型還包括，所述進油口與出油口近於所述缸體一端。本實用新型有以下特點①千斤頂內部結構採用先進的液壓增壓結構，額定壓力 可達35Mpa >會德豐的31. 5Mpa ；體積減少25%以上，重量減輕約20%以上。②千斤頂前 端增加設計了新型的機械鎖裝置，機械鎖的前端有士 15°的自動校平功能，以應對千斤頂 支撐頭部與牆體接觸時的不平度。由於機械鎖和自動校平裝置大大提高了千斤頂的安全性 以及它的使用功能。③千斤頂的內部和外部均巧妙的設計了過載保護裝置，提高千斤頂的 使用安全性。④千斤頂設計採用了雙作用結構，而非靠彈簧復位的單作用千斤頂，提高了系 統運行的精度和可靠性。⑤採用先進的筒壁製作細長孔的技術使千斤頂的進出油口都靠一 端(本實用新型設計在千斤頂無杆腔一端)，而非用外置鋼管(或軟管)的辦法，這樣進一 步提高了千斤頂的整體性和安全可靠性。為讓本實用新型的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合 附圖，作詳細說明如下。

圖1所示為本實用新型提出的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂結構示 意圖。
具體實施方式
為了更了解本實用新型的技術內容，特舉具體實施例並配合所附圖式說明如下。圖1所示為本實用新型提出的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂結構示 意圖。如圖1所示，第一導向套5設置於缸體7內；第一活塞杆9穿過第一導向套5設置於 缸體7內，第一活塞杆9內具有一端開口的軸向腔體，其中第二導向套11設置於所述軸向 腔體；第二活塞杆10設於所述第一活塞杆9內的軸向腔體，活塞8設置於第二活塞杆10的自由端；第一活塞杆9、第二活塞杆10、第二導向套11與缸體7形成第一進油腔Al ；第一活塞杆9、活塞8與第二活塞杆10形成第二進油腔A2 ；第一活塞杆9、第一導向套5與缸體7 形成第一回油腔Bl ；第一活塞杆9、第二活塞杆10、活塞8與第二導向套11形成第二回油 腔B2 ；進油口 A經第一管路Gl與第一進油腔Al相通；進油口 A經第二管路G2與第二進油 腔A2相通；回油口 B經第三管路G4與第一回油腔B 1相通；回油口 B經第四管路G3與第 二回油腔B2相通；螺杆4的一端與第一活塞杆9在軸向固定連接；鎖緊螺母2軸向旋套於 螺杆4外；連接過渡套3軸向套置於螺杆4外，並介於鎖緊螺母2和缸體7之間；頂塊1連 接於螺杆4的另一端，其中頂塊1與螺杆4為鉸接，且頂塊1可相對於螺杆4在士 15°傾角 範圍內活動連接；進油口 A與回油口 B近於所述缸體一端，回程限壓安全閥12設置於進油 口 A與回油口 B處，以限定回程中的油壓；第一導向套5與缸體7之間以螺紋Ll連接；活塞 8與第二活塞杆10之間以螺紋L3連接；機械安全閥6設置於活塞8內，其中第二導向套11 觸發機械安全閥6時，機械安全閥6導通第二進油腔A2與第二回油腔B2 ；第一管路G1、第 三管路G4內置於缸體7壁內的長孔中，第二管路G2、第四管路G3內置於缸體7壁內與第二 活塞杆10內的長孔中。當千斤頂需要「伸」工作時，千斤頂進油口 A進油，液壓油經第一管路Gl進入第一 進油腔Al，推動第一活塞杆9前進，同時液壓油經第二管路G2進入第二進油腔A2，也推動 第一活塞杆9前進，由於進油口 A能同時在第一進油腔Al和第二進油腔A2進油，所以實現 了千斤頂的增壓功能。此時，第一活塞杆9在前進的同時，將第一回油腔Bl的油壓回經第 三管路G4回回油口 B，同時第二回油腔B2的油經第四管路G3也回回油口 B，完成千斤頂在 推進過程中液壓油的循環流動，千斤頂正常工作。當第一活塞杆9前進快到底，即快碰到活塞8時，第二導向套11左端面將置於活 塞8內的機械安全閥6打開，使第二進油腔A2(進油)與第二回油腔B2(回油)導通，即進 油口 A於回油口 B導通，限制過大的頂推力使缸體7與第一導向套5之間的螺紋Li、活塞8 與第二活塞杆10之間的螺紋L3的破壞，即卸荷起到安全保護作用。當千斤頂需要「縮」工作時，千斤頂回油口 B進油，液壓油經第三管路G4進入第一 回油腔Bi，將第一活塞杆9縮回，同時液壓油經第四管路G3進入第二回油腔B2，也將第一 活塞杆9縮回。此時，第一活塞杆9在縮回的同時，將第一進油腔Al的油壓回經第一管路 Gl回進油口 A，同時第二進油腔A2的油經第二管路G2、第一管路Gl也回進油口 A，完成千 斤頂在縮回過程中液壓油的循環流動，千斤頂正常工作。由於千斤頂在縮缸過程中，如果沒有限壓系統，由於鎖緊裝置(鎖緊螺母2、螺杆4 等)的作用，過大的回縮壓力有可能使高強連接螺釘L2損壞，另外從功能上分析，本千斤頂 裝置在回縮時不需要太大的力，因此，特別設計了外置式的回程限壓安全閥12，以確保千斤 頂裝置的安全可靠性。通過部件試驗及模擬實體試驗，基坑鋼支撐軸力自適應系統實時補償液壓千斤頂 裝置的各項功能和技術指標均滿足設計要求 (1)功能上①推進時，在0 35Mpa能實現機械無級鎖定功能，效果良好；②當千 斤頂活塞推到頭時，能快速靈敏的實現自動卸荷保護；③外置式的回程限壓安全閥工作可 靠；④千斤頂裝置頂部(將來與頂推面接觸的部位)的自動調平機械裝置動作可靠。(2)技術指標上①推進時，能實現0 35Mpa的推力及穩定保壓，無內洩露；② 縮回時，在< 5Mpa時就能正常縮回，保壓無內洩露；③外置式的回程限壓安全閥壓力限定 lOMpa，穩定可靠；④千斤頂裝置頂部(將來與頂推面接觸的部位)的自動調平機械裝置能 在士 15°範圍內自動調平。基坑鋼支撐軸力自適應系統實時補償液壓千斤頂裝置研製是成功的，必將在今後 的實際工程中，比如上海南京西路1788號地塊基坑工程鋼支撐軸力自適應補償系統工程、 上海淮海中路3號地塊基坑工程鋼支撐軸力自適應補償系統工程中應用獲得成功，並必將 取得十分明顯的經濟效益和社會效益。基坑鋼支撐軸力自適應系統實時補償液壓千斤頂裝 置的成功研製將推動建築物邊特別是運營中地鐵邊建深基坑運用現代鋼支撐軸力自適應 補償系統的優勢，確保地鐵等建築物的安全。雖然本實用新型已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本實用新型，任何 所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本實用新型的精神和範圍內，當可作些許的更 動與潤飾，因此本實用新型的保護範圍當視權利要求書所界定者為準。
權利要求一種深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂，其特徵在於，包括缸體，其中第一導向套設置於所述缸體；第一活塞杆穿過所述第一導向套設置於所述缸體內，所述第一活塞杆內具有一端開口的軸向腔體，其中第二導向套設置於所述軸向腔體；第二活塞杆設於所述第一活塞杆內的軸向腔體，活塞設置於所述第二活塞杆的自由端；第一活塞杆、第二活塞杆、第二導向套與缸體形成第一進油腔；第一活塞杆、活塞與第二活塞杆形成第二進油腔；第一活塞杆、第一導向套與缸體形成第一回油腔；第一活塞杆、第二活塞杆、活塞與第二導向套形成第二回油腔；進油口經第一管路與第一進油腔相通；所述進油口經第二管路與第二進油腔相通；回油口經第三管路與第一回油腔相通；所述回油口經第四管路與第二回油腔相通。
2.根據權利要求1所述的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂，其特徵在於，螺 杆的一端與所述第一活塞杆在軸向固定連接。
3.根據權利要求2所述的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂，其特徵在於，鎖 緊螺母軸向旋套於所述螺杆外。
4.根據權利要求3所述的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂，其特徵在於，連 接過渡套軸向套置於所述螺杆外，並介於所述鎖緊螺母和所述缸體之間。
5.根據權利要求4所述的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂，其特徵在於，頂 塊連接於所述螺杆的另一端。
6.根據權利要求5所述的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂，其特徵在於，所 述頂塊與所述螺杆為鉸接，且所述頂塊可相對於所述螺杆在士 15°傾角範圍內活動連接。
7.根據權利要求1所述的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂，其特徵在於，回 程限壓安全閥設置於所述進油口與回油口處，以限定回程中的油壓。
8.根據權利要求1所述的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂，其特徵在於，所 述第一導向套與所述缸體之間為螺紋連接。
9.根據權利要求1所述的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂，其特徵在於，所 述活塞與所述第二活塞杆之間為螺紋連接。
10.根據權利要求1所述的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂，其特徵在於，機 械安全閥設置於所述活塞內，其中所述第二導向套觸發所述機械安全閥時，所述機械安全 閥導通第二進油腔與第二回油腔。
11.根據權利要求1所述的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂，其特徵在於，所 述第一管路、第三管路內置於所述缸體壁內的長孔中，所述第二管路、第四管路內置於所述 缸體壁與所述第二活塞杆內的長孔中。
12.根據權利要求1所述的深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂，其特徵在於，所 述進油口與出油口近於所述缸體一端。
專利摘要本實用新型設計一種深基坑鋼支撐軸力補償自鎖式增壓千斤頂，包括第一活塞杆穿過第一導向套設於缸體內；第二活塞杆穿過第二導向套設於所述第一活塞杆內的軸向腔體，活塞設置於所述第二活塞杆的自由端；第一第二活塞杆、第二導向套與缸體形成第一進油腔；第一第二活塞杆與活塞形成第二進油腔；第一活塞杆、第一導向套與缸體形成第一回油腔；第一第二活塞杆、活塞與第二導向套形成第二回油腔；進油口經第一管路與第一進油腔相通，經第二管路與第二進油腔相通；回油口經第三管路與第一回油腔相通，經第四管路與第二回油腔相通。本實用新型的優點為減輕了千斤頂的體積和重量，提高了千斤頂的整體性和安全可靠性。
文檔編號B66F3/30GK201634369SQ20102010668
公開日2010年11月17日 申請日期2010年1月19日 優先權日2010年1月19日
發明者徐賢波, 陸雲, 顧國明 申請人:上海建工(集團)總公司