一种磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构制造技术

本实用新型专利技术的一种磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构，包括：活络头和钢支撑，钢支撑一端支撑在基坑侧壁上，另一端通过活络头支撑在基坑另一侧壁上；活络头包括：活络头内插件、活络头内套件、活络头外套件和多个钢楔块；活络头内插件插入活络头内套件中，活络头内插件和活络头内套件间设多个钢楔块以对钢支撑施加轴向预应力；活络头外套件中设磁流变弹性体支柱，活络头内套件插入活络头外套件中且支撑在磁流变弹性体支柱上，磁流变弹性体支柱外绕设电磁线圈。当钢支撑传递给活络头的荷载发生偏心时，通过电磁线圈施加磁场，对磁流变弹性体支柱的刚度进行调节、纠偏，防止钢支撑由于偏心受压而导致的平面内失稳，保证了基坑整体的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构
本技术属于地下基坑支撑施工
，涉及一种磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构。
技术介绍
近年来，随着经济的迅猛发展，地上交通已逐渐不能满足人们的出行需要，由此地铁交通应运而生，伴随着地铁施工的基坑工程也日益受到人们的关注。在基坑工程中内支撑体系被大量使用，特别是钢管内支撑，因其施工速度快、架设灵活、利用效率高而备受青睐。但是，钢管内支撑也存在诸多的问题。钢管内支撑体系的活络头为装配式结构包括活动端和固定端，在安装时需要通过活络头的活动端对钢支撑施加轴向预应力，以保持钢支撑的轴向预应力使其直接固定于围护结构上，伴随着时间的推移，预应力逐渐减小，这就导致钢支撑固定端给与活络头活动端的力变得不均匀，这就导致连接节点处整体性较差，容易发生松动、失稳、掉落等一系列连续倒塌破坏。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构，当钢支撑传递给活络头的荷载发生偏心时，通过电磁线圈施加磁场，对磁流变弹性体支柱的刚度进行调节、纠偏，防止钢支撑由于偏心受压而导致的平面内失稳继而保证了基坑整体的稳定性。本技术的一种磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构，包括：相互连接的活络头和钢支撑，所述钢支撑一端支撑在基坑侧壁上，另一端通过活络头支撑在基坑另一侧壁上；所述活络头包括：活络头内插件、活络头内套件、活络头外套件和多个钢楔块；所述活络头内插件插入活络头内套件中且可相对伸缩运动，所述活络头内插件和活络头内套件间设置多个钢楔块以对钢支撑施加轴向预应力；所述活络头外套件中设有磁流变弹性体支柱，活络头内套件插入活络头外套件中且支撑在所述磁流变弹性体支柱上，所述磁流变弹性体支柱外部绕设电磁线圈。在本技术的磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构中，所述活络头内插件包括：端头封板、两个槽型钢和肋板；两个槽型钢相对焊接在所述端头封板上，肋板穿过两个槽型钢间的缝隙的下部且焊接在端头封板上。在本技术的磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构中，所述活络头内插件的端头封板上还设有三角形的加劲肋，加劲肋支撑在槽型钢与端头封板之间。在本技术的磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构中，所述活络头内套件包括：立方体的内套筒和中隔板，所述中隔板设于内套筒内部，沿轴向将内套筒等分成两个空间，所述内套筒的底板上设有四个轴孔，四个轴孔位于与内套筒的底板同中心的正方形的顶点上，所述活络头内插件的两个槽型钢插入所述内套筒中，所述中隔板插入两个槽型钢的缝隙间，所述肋板和中隔板之间设置多个钢楔块以对钢支撑施加轴向预应力。在本技术的磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构中，所述活络头外套件包括：立方体的外套筒和封端板，所述封端板上设有四根磁流变弹性体支柱，磁流变弹性体支柱由轴杆和包裹在轴杆外部的磁流变弹性体组成，轴杆的顶部从磁流变弹性体中伸出；所述外套筒套设在四根磁流变弹性体支柱的外部且外套筒底部焊接在封端板上，所述内套筒插入所述外套筒中，且四根磁流变弹性体支柱的轴杆伸入对应的轴孔中；所述外套筒顶部向外凸出形成凸缘，外套筒外部套设有支撑钢筒，所述支撑钢筒两端分别固定在封端板和凸缘上。在本技术的磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构中，所述封端板上设有多个三角肋板，三角肋板支撑在支撑钢筒与封端板之间。本技术的一种磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构，当钢支撑传递给活络头的荷载发生偏心时，通过电磁线圈施加磁场，对磁流变弹性体装置刚度进行调节、纠偏，防止钢支撑由于偏心受压而导致的平面内失稳继而保证了基坑整体的稳定性。该支撑结构操作简单，实用性强，安装方便，针对性强，保证了工程质量，降低了工程成本，可以有效控制钢支撑的稳定性，具有良好的应用推广的价值。附图说明图1是本技术的一种磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构的整体图；图2是本技术的一种磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构的活络头细节图；图3是图2的A-A剖面图；图4是本技术的的活络头内插件的结构示意图；图5是图4的B-B剖面图；图6是本技术的活络头内套件的结构示意图；图7是图6的C-C剖面图；图8是本技术的活络头外套件的结构示意图；图9是图8的D-D剖面图。具体实施方式如图1-3所示，本专利技术的一种磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构，包括：相互连接的活络头1和钢支撑2，所述钢支撑2一端支撑在基坑侧壁上，另一端通过活络头1支撑在基坑另一侧壁上。所述活络头1包括：活络头内插件4、活络头内套件5、活络头外套件6和多个钢楔块7。所述活络头内插件4插入活络头内套件5中且可相对伸缩运动，所述活络头内插件4和活络头内套件5间设置多个钢楔块7以对钢支撑2施加轴向预应力。所述活络头外套件6中设有磁流变弹性体支柱，活络头内套件5插入活络头外套件6中且支撑在所述磁流变弹性体支柱上，所述磁流变弹性体支柱外部绕设电磁线圈8。如图4和5所示，所述活络头内插件4包括：端头封板12、两个槽型钢14和肋板15。两个槽型钢14相对焊接在所述端头封板12上，肋板15穿过两个槽型钢14间的缝隙的下部且焊接在端头封板12上。所述活络头内插件4的端头封板12上还设有三角形的加劲肋13，加劲肋13支撑在槽型钢14与端头封板12之间。如图6和7所示，所述活络头内套件5包括：立方体的内套筒16和中隔板17，所述中隔板17设于内套筒16内部，沿轴向将内套筒16等分成两个空间。所述内套筒16的底板上设有四个轴孔18，四个轴孔18分别位于与内套筒的底板同中心的正方形的顶点上。所述活络头内插件4的两个槽型钢14插入所述内套筒16中，所述中隔板17插入两个槽型钢14的缝隙间，活络头内插件4和活络头内套件5可相对伸缩运动。所述肋板15和中隔板17之间设置多个钢楔块7以对钢支撑2施加轴向预应力。通过改变肋板15和中隔板17间钢楔块7的数量，可调整预应力的大小。如图8和9所示，所述活络头外套件6包括：立方体的外套筒11和封端板20，所述封端板20上设有四根磁流变弹性体支柱，磁流变弹性体支柱由轴杆9和包裹在轴杆9外部的磁流变弹性体10组成，轴杆9的顶部从磁流变弹性体10中伸出。所述外套筒11套设在四根磁流变弹性体支柱的外部且外套筒11底部焊接在封端板20上，所述内套筒16插入所述外套筒11中，且四根磁流变弹性体支柱的轴杆9伸入对应的轴孔18中。所述外套筒11顶部向外凸出形成凸缘19，外套筒11外部套设有支撑钢筒22，所述支撑钢筒22两端分别固定在封端板20和凸缘19上。所述封端板20上设有多个三角肋板13，三角肋板13支撑在支撑钢筒22与封端板20之间。所述封端板20上设有多个螺栓孔21，多个螺栓孔呈圆周分布且位于支撑钢筒22的外部。活络头外套件6的封端板20通过螺栓与钢支撑2上的法兰盘相连接。本技术的一种磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构的使用过程如下：步骤1：将钢支撑的一端与支撑对象焊接，通过螺栓将活络头外套件与钢支撑另一端的法兰盘本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构，其特征在于，包括：相互连接的活络头和钢支撑，所述钢支撑一端支撑在基坑侧壁上，另一端通过活络头支撑在基坑另一侧壁上；所述活络头包括：活络头内插件、活络头内套件、活络头外套件和多个钢楔块；所述活络头内插件插入活络头内套件中且可相对伸缩运动，所述活络头内插件和活络头内套件间设置多个钢楔块以对钢支撑施加轴向预应力；所述活络头外套件中设有磁流变弹性体支柱，活络头内套件插入活络头外套件中且支撑在所述磁流变弹性体支柱上，所述磁流变弹性体支柱外部绕设电磁线圈。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构，其特征在于，包括：相互连接的活络头和钢支撑，所述钢支撑一端支撑在基坑侧壁上，另一端通过活络头支撑在基坑另一侧壁上；所述活络头包括：活络头内插件、活络头内套件、活络头外套件和多个钢楔块；所述活络头内插件插入活络头内套件中且可相对伸缩运动，所述活络头内插件和活络头内套件间设置多个钢楔块以对钢支撑施加轴向预应力；所述活络头外套件中设有磁流变弹性体支柱，活络头内套件插入活络头外套件中且支撑在所述磁流变弹性体支柱上，所述磁流变弹性体支柱外部绕设电磁线圈。


2.如权利要求1所述的磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构，其特征在于，所述活络头内插件包括：端头封板、两个槽型钢和肋板；两个槽型钢相对焊接在所述端头封板上，肋板穿过两个槽型钢间的缝隙的下部且焊接在端头封板上。


3.如权利要求2所述的磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构，其特征在于，所述活络头内插件的端头封板上还设有三角形的加劲肋，加劲肋支撑在槽型钢与端头封板之间。


4.如权利要求2所述的磁流体主动控制非平衡基坑支撑结构，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王祥，张洪涛，耿玲敏，宋昱良，梁雨露，王文林，王庆龙，
申请(专利权)人：中铁四局集团第五工程有限公司，
类型：新型
国别省市：江西;36