一种基于复合囊体的测控一体化土体变形动态控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于复合囊体的测控一体化土体变形动态控制系统，包括一个或一串复合囊体、一套内囊注浆管线和一套外囊注浆管线，复合囊体设有一个内囊和一个外囊，内囊设置在外囊内，内囊与内囊注浆管线连接，在内囊注浆管线上距离内囊由近及远依次安装有压力表Ⅰ、流量计Ⅰ、电磁阀Ⅰ和流量计Ⅱ，内囊注浆管线的入口与注浆泵Ⅰ连接，注浆泵Ⅰ设置在泥浆搅拌桶Ⅰ内，外囊与外囊注浆管线连接，外囊注浆管线上的组件与内囊注浆管线上的组件相同，两条管线的注浆泵设有控制系统，控制系统根据工程的变形控制要求，输出控制指令。本发明专利技术集土体变形监测和控制于一体，能够及时监测和动态控制土体变形，及时掌控土体变形情况。及时掌控土体变形情况。及时掌控土体变形情况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于复合囊体的测控一体化土体变形动态控制系统


[0001]本专利技术涉及一种土体变形控制系统，特别是一种基于复合囊体的测控一体化土体变形动态控制系统。

技术介绍

[0002]随着我国社会经济的迅猛发展，现代化城市建设进度不断加快，基础设施建设也在日趋完善。在基坑开挖过程中，土体的卸荷作用导致基坑围护结构产生相应变形，邻建筑基础或者坑外隧道等也会随着产生位移变形，因此类似工程施工过程中需要对临近土体的变形进行监测和控制，以防止建筑物、隧道、道路等结构变形。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种基于复合囊体的测控一体化土体变形动态控制系统及方法，集土体变形监测和控制于一体。
[0004]本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种基于复合囊体的测控一体化土体变形动态控制系统，包括一个或一串复合囊体、一套内囊注浆管线和一套外囊注浆管线，所述复合囊体设有一个内囊和一个外囊，所述内囊设置在所述外囊内，所述内囊与所述内囊注浆管线连接，在所述内囊注浆管线上距离所述内囊由近及远依次安装有压力表Ⅰ、流量计Ⅰ、电磁阀Ⅰ和流量计Ⅱ，所述内囊注浆管线的入口与注浆泵Ⅰ连接，所述注浆泵Ⅰ设置在泥浆搅拌桶Ⅰ内，所述外囊与所述外囊注浆管线连接，在所述外囊注浆管线上距离所述外囊由近及远依次安装有压力表Ⅱ、流量计Ⅲ、电磁阀Ⅱ和流量计Ⅳ，所述外囊注浆管线的入口与注浆泵Ⅱ连接，所述注浆泵Ⅱ设置在泥浆搅拌桶Ⅱ内，所述注浆泵Ⅰ和所述注浆泵Ⅱ设有控制系统，所述控制系统根据工程的变形控制要求，输出控制指令，在施工前，所述控制系统控制所述注浆泵Ⅰ启动注浆，直至所述压力表Ⅰ和所述流量计Ⅰ的监测数据达到工程的变形控制要求，实现施工前的变形预控；在施工过程中，所述控制系统控制所述注浆泵Ⅱ启动注浆，直至所述压力表Ⅱ和所述流量计Ⅱ的监测数据满足工程的变形控制要求。
[0005]所述内囊和所述外囊上下两端各通过一个接头连接。
[0006]所述内囊与其注浆入口连接。
[0007]本专利技术具有的优点和积极效果是：通过复合囊体内液压的变化反馈其周边土体的变形，监测数据传输给控制系统，形成控制指令，对复合囊体内液压进行控制，进而控制土体变形，能够精准可靠地动态监测土体变形，同时依据需求同步调控因各种原因引起的土体变形，构成测控一体化闭环系统，能够实现土体变形的监测与控制。本专利技术集成复合囊体以及多种监测仪表组合监测土体变形，并通过数据分析控制变形，能够及时监测和控制土体变形，及时掌控土体变形情况，具有精准、可靠、方便的优点，能够为工程现场节省成本，能够适用于基坑工程、道路工程、纠偏修复工程等涉及需要监测、控制变形的应用场景。
附图说明
[0008]图1为本专利技术的结构示意图；
[0009]图2为本专利技术所采用的一种复合囊体的结构示意图；
[0010]图3为本专利技术所采用的另一种复合囊体的结构示意图。
[0011]图中：1、内囊；2、外囊；3、接头；4、压力表Ⅰ；5、流量计Ⅰ；6、电磁阀Ⅰ；7、流量计Ⅱ；8、注浆泵Ⅰ；9、泥浆搅拌桶Ⅰ。
具体实施方式
[0012]为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
[0013]请参阅图1～图3，一种基于复合囊体的测控一体化土体变形动态控制系统，包括一个或一串复合囊体、一套内囊注浆管线和一套外囊注浆管线。
[0014]所述复合囊体设有一个内囊1和一个外囊2，所述内囊1设置在所述外囊2内。
[0015]所述内囊1与所述内囊注浆管线连接，在所述内囊注浆管线上距离所述内囊10由近及远依次安装有压力表Ⅰ4、流量计Ⅰ5、电磁阀Ⅰ6和流量计Ⅱ7，所述内囊注浆管线的入口与注浆泵Ⅰ8连接，所述注浆泵Ⅰ8设置在泥浆搅拌桶Ⅰ9内。
[0016]所述外囊2与所述外囊注浆管线连接，在所述外囊注浆管线上距离所述外囊由近及远依次安装有压力表Ⅱ、流量计Ⅲ、电磁阀Ⅱ和流量计Ⅳ，所述外囊注浆管线的入口与注浆泵Ⅱ连接，所述注浆泵Ⅱ设置在泥浆搅拌桶Ⅱ内，所述外囊注浆管线与所述内囊注浆管线结构相同，图中未示出。
[0017]所述注浆泵Ⅰ8和所述注浆泵Ⅱ设有控制系统，所述控制系统根据工程的变形控制要求，输出控制指令，在施工前，所述控制系统控制所述注浆泵Ⅰ启动注浆，直至所述压力表Ⅰ4和所述流量计Ⅰ5的监测数据达到工程的变形控制要求，在施工后，所述控制系统控制所述注浆泵Ⅱ启动注浆，直至所述压力表Ⅱ和所述流量计Ⅱ的监测数据满足工程的变形控制要求。
[0018]在上述系统应用前，结合工程地质条件及实际工程需求，采用土工试验法确定监测压力和监测流量与工程变形控制要求的相关关系。根据工程实际施工过程中变形控制要求，形成反馈控制指令，转换成复合囊体的扩张量，在监测土体变形的同时动态控制由工程施工引起的土体变形。
[0019]上述复合囊体是由具有较高强度的材料制成的，内囊和外囊分别起到监测和调控的作用。
[0020]在本实施例中，所述复合囊体的结构可以是以下两种，请参阅图2，所述内囊1和所述外囊2上下两端各通过一个接头3连接，所述接头是精密加工制品，有若干个孔，分别用于安置不同的管路，内部嵌套止水圈，防止渗漏。请参阅图3，所述内囊1与其注浆入口连接。
[0021]应用时，依据变形控制要求布置，打孔布置复合囊袋，连接配套的控制系统，然后启动注浆，控制土体变形。施工完成后，继续监测液压情况，依据变形进一步调控，直至监测数据稳定在设定范围内。
[0022]本专利技术利用复合囊体内压力的变化反馈其周边土体的变形，采集的监测数据传输给控制系统；控制系统进行数据处理并形成控制指令启动相应的注浆泵，对复合囊体内压
力进行控制，进而控制土体的变形。本专利技术能够精准可靠地动态监测土体变形，调控土体的变形，构成测控一体化闭环系统。
[0023]尽管上面结合附图对本专利技术的优选实施例进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围的情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本专利技术的保护范围之内。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于复合囊体的测控一体化土体变形动态控制系统，其特征在于，包括一个或一串复合囊体、一套内囊注浆管线和一套外囊注浆管线，所述复合囊体设有一个内囊和一个外囊，所述内囊设置在所述外囊内，所述内囊与所述内囊注浆管线连接，在所述内囊注浆管线上距离所述内囊由近及远依次安装有压力表Ⅰ、流量计Ⅰ、电磁阀Ⅰ和流量计Ⅱ，所述内囊注浆管线的入口与注浆泵Ⅰ连接，所述注浆泵Ⅰ设置在泥浆搅拌桶Ⅰ内，所述外囊与所述外囊注浆管线连接，在所述外囊注浆管线上距离所述外囊由近及远依次安装有压力表Ⅱ、流量计Ⅲ、电磁阀Ⅱ和流量计Ⅳ，所述外囊注浆管线的入口与注浆泵Ⅱ连接，所述注浆泵Ⅱ设置在泥浆搅拌桶Ⅱ内，所述注...

【专利技术属性】
技术研发人员：刁钰，焦陈磊，郑刚，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：