深基坑混凝土支撑温控式轴力补偿方法技术

本发明专利技术涉及岩土工程中深基坑施工领域，尤其是一种深基坑混凝土支撑温控式轴力补偿方法，其特征在于：通过改变混凝土支撑的温度从而对所述混凝土支撑的轴力进行补偿，所述改变混凝土支撑的温度是通过对所述混凝土支撑进行加热或降温实现的。本发明专利技术的优点是：解决了混凝土支撑不能施加轴力的难题，能够实时监控支撑端围护结构变形，并根据每根支撑端围护的变形调整每根支撑轴力，提高了混凝土支撑灵活性，有效地控制围护结构位移，确保周边构筑物及管线安全，本发明专利技术支撑可靠度大，施工简便，造价低廉，适用于环境保护等级要求较高的基坑工程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及岩土工程中深基坑施工领域，尤其是一种深基坑混凝土支撑温控式轴力补偿方法。
技术介绍
随着城镇化的不断深入，人口的增长，现今的城市空间稀缺，地下空间的开发和利用成为解决城市空间问题的一大趋势，且基坑逐渐往深、大方向发展，周边环境保护要求也越来越高，如何在开发地下空间时保证基坑本身安全及降低对周边已有构筑物、管线的影响一直是地下空间开发过程中需要解决的重要问题。在沿海软土地区，对于深大基坑常采用内支撑的围护形式，深基坑工程中的水平内支撑主要有钢筋混凝土支撑和钢支撑两种形式，钢支撑的优点在于自重小，安装迅速，并已经实现了实时施加预应力技术，但钢支撑整体刚度较差，安装节点比较多，当节点构造不合理或者施工不当是容易造成较大的变形甚至造成事故。现浇混凝土支撑具有较大的整体刚度，节点连接牢靠，适应性强，可靠度大等优点，其不足之处除自重大、形成和拆除时间长等缺点外，不能调整混凝土支撑轴力是混凝土支撑的一大弱点。
技术实现思路
本专利技术的目的是根据上述现有技术的不足，提供了深基坑混凝土支撑温控式轴力补偿方法，利用混凝土热胀冷缩原理，通过改变混凝土温度对混凝土支撑轴力进行补偿。本专利技术目的实现由以下技术方案完成：一种深基坑混凝土支撑温控式轴力补偿方法，其特征在于：通过改变混凝土支撑的温度从而对所述混凝土支撑的轴力进行补偿，所述改变混凝土支撑的温度是通过对所述混凝土支撑进行加热或降温实现的。 对所述混凝土支撑的进行加热或降温是以所述混凝土支撑端部的位移量为依据的，当所述混凝土支撑端部的位移量大于其允许值，对所述混凝土支撑进行加热，当所述混凝土支撑端部的位移量小于等于其允许值，对所述混凝土支撑进行降温。所述加热指的是分次加热，其中每级加热的程度是以一次加热对所述混凝土支撑所补偿的轴力所引起的端部位移量为依据的。通过测量所述混凝土支撑的温度并结合所述混凝土支撑端部的位移变化判断所述加热或所述降温对所述混凝土支撑的轴力的影响。在所述混凝土支撑的纵向钢筋之间固定安装传导装置，所述传导装置连接一热源和一冷源，所述传导装置通过所述热源对所述混凝土支撑进行加热，所述传导装置通过所述冷源对所述混凝土支撑进行降温。在所述混凝土支撑外围设置保温装置，使所述混凝土支撑保温。本专利技术的优点是：解决了混凝土支撑不能施加轴力的难题，能够实时监控支撑端围护结构变形，并根据每根支撑端围护的变形调整每根支撑轴力，提高了混凝土支撑灵活性，有效地控制围护结构位移，确保周边构筑物及管线安全，本专利技术支撑可靠度大，施工简便，造价低廉，适用于环境保护等级要求较高的基坑工程。附图说明图1为本专利技术的系统配置示意图；图2为本专利技术的系统工作流程示意图；图3为本专利技术中监控单元的平面示意图；图4为图3的截面图。具体实施方式以下结合附图通过实施例对本专利技术特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：如图1-4所示，图中标记1-11分别表示为：钢筋混凝土主撑1、温度传感装置2、传导管3、传导片4、保温装置5、位移监测装置6、钢筋混凝土围檩7、钢筋混凝土系杆8、开关装置9、热水泵10、冷水泵11。实施例：本实施例中深基坑混凝土支撑温控式轴力补偿方法可通过一系统实现，本实施例中的混凝土支撑为钢筋混凝土支撑。如图1所示，该系统包括监控终端和若干个监控单元，每个监控单元之间是相对独立的，监控单元的数量与钢筋混凝土支撑的数量相对应，每个监控单元单独负责对所对应的钢筋混凝土支撑进行监控。监控终端用于连接控制每个监控单元中的温控系统，同时连接接收每个监测单元中监测系统的监测数据。每个监控单元包括温控系统和监测系统这两大部分，其中温控系统起到对钢筋混凝土支撑改变温度的作用，而监测系统用于对钢筋混凝土支撑进行监测。温控系统由开关装置、传导装置、热源冷源和保温装置构成，其中开关装置控制冷源和热源之间的切换，传导装置用于传导热源或冷源以对钢筋混凝土支撑进行加热或降温，保温装置设置在钢筋混凝土支撑外围以使混凝土支撑保温，始终处于被加热后的温度。监测系统由温度传感装置和位移监测装置构成，其中温度传感装置安装在钢筋混凝土支撑上以测量其温度，而位移监测装置设置在钢筋混凝土支撑的两端与钢筋混凝土围檩的交界处，用于测量钢筋混凝土支撑端部的位移。结合图1和图2，本实施例中的轴力补偿方法具有如下步骤：1）搭设上述系统，并将系统中与钢筋混凝土支撑相关的各装置分别设置到每根钢筋混凝土支撑上。2）启动系统，监控单元中的温度传感装置和位移监测装置将测得的每根钢筋混凝土支撑的温度和端部位移数据传送至监控终端。若某一监控单元所对应的钢筋混凝土支撑端部的位移量δsn小于等于其允许值[δsn]，说明该钢筋混凝土支撑所对应位置处的基坑位移在控制范围内，钢筋混凝土支撑的轴力满足要求。此时，控制监控终端通过开关装置连通冷源同时关闭热源，利用传导装置传导冷源对钢筋混凝土支撑进行降温，保证钢筋混凝土支撑始终能够对基坑施加稳定支撑，尤其是当气温影响钢筋混凝土支撑时，降低钢筋混凝土支撑的温度，避免基坑变形。若某一监控单元所对应的钢筋混凝土支撑端部的位移量δsn大于其允许值[δsn]，说明该钢筋混凝土支撑所对应位置处的基坑位于在控制范围之外，该根钢筋混凝土支撑的轴力无法满足要求。此时，控制监控终端通过开关装置连通热源同时关闭冷源，利用传导装置传导热源对钢筋混凝土支撑进行加热，提高钢筋混凝土支撑的轴力。加热增加轴力的过程中，根据现场实际情况设定分级施加轴力，即采用分次加热的方式对钢筋混凝土支撑进行加热，监控终端根据位移监测装置传回的钢筋混凝土支撑的端部位移参数调整热源的传导时间，即加热时间。每次加热都会对钢筋混凝土支撑的轴力进行补偿，从而引起其端部的位移变化，加热的程度与钢筋混凝土支撑端部的位移变化量之间便存在对应关系。因此，根据钢筋混凝土支撑端部的位移变化量来确定每次加热的程度，从而实现轴力的分级施加，这样一来，可避免一次性施加给基坑带来的不稳定因素。设定每次加热时轴力施加后的钢筋混凝土支撑端部的位移变化量，当每次加热达到该位移变化量时，加热停止；依此往复分次加热，直至δsn小于等于其允许值[δsn]且稳定时停止加热。3）根据温度传感装置传回的温度参数，判断升温后混凝土支撑的变形情况，若出现温度变化较大而位移变化很小时，应检查设备，排出故障。同时，可根据钢筋混凝土支撑的温度并结合钢筋混凝土支撑端部的位移变化判断加热或降温对混凝土支撑的轴力的影响，从而精确控制加热或降温的程度和位置。4）重复上述步骤2）-3），对钢筋混凝土支撑的轴力进行实时监控和补偿。本实施例在具体实施时：可采用如图3和图4所示的监控单元来实现。如图3和图4所示，钢筋混凝土支撑1的两端分别支撑在钢筋混凝土围檩7上（一端图中已略去），相邻钢筋混凝土支撑1之间通过钢筋混凝土系杆8连接固定以使若干钢筋混凝土支撑1形成整体支撑。监控单元包括：设置在钢筋混凝土支撑1上的温度传感装置2、固定套装在钢筋混凝土支撑1的纵向钢筋之间的传导管3（传导装置）、沿传导管3的延伸方向间隔设置在传导管3外围的传导片4、套装在钢筋混凝土支撑1外围的保温装置5、设置在钢筋混凝土支撑1与钢筋混凝土围檩7之间的位移监测装置6、与传导管3分别相连的热水泵10（热源）和冷水泵11（冷源）以及分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深基坑混凝土支撑温控式轴力补偿方法，其特征在于：通过改变混凝土支撑的温度从而对所述混凝土支撑的轴力进行补偿，所述改变混凝土支撑的温度是通过对所述混凝土支撑进行加热或降温实现的。

【技术特征摘要】
1.一种深基坑混凝土支撑温控式轴力补偿方法，其特征在于：通过改变混凝土支撑的温度从而对所述混凝土支撑的轴力进行补偿，所述改变混凝土支撑的温度是通过对所述混凝土支撑进行加热或降温实现的。2.根据权利要求1所述的一种深基坑混凝土支撑温控式轴力补偿方法，其特征在于：对所述混凝土支撑的进行加热或降温是以所述混凝土支撑端部的位移量为依据的，当所述混凝土支撑端部的位移量大于其允许值，对所述混凝土支撑进行加热，当所述混凝土支撑端部的位移量小于等于其允许值，对所述混凝土支撑进行降温。3.根据权利要求1或2所述的一种深基坑混凝土支撑温控式轴力补偿方法，其特征在于：所述加热指的是分次加热，其中每级加热的程度是以一次加热对所述混凝土支...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹骥，魏建华，俞海洲，
申请(专利权)人：上海岩土工程勘察设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31