一種可精確調(diào)節(jié)長度的大跨度鋼管支撐梁的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑基坑支撐、支護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種通過精確調(diào)節(jié)長度以減少溫差變化影響的大跨度鋼管支撐梁。
【背景技術(shù)】
[0002]因?yàn)閳龅厥芟?，城市高層建筑的施工建設(shè)過程中往往涉及深基坑工程。為了保持坑壁的穩(wěn)定，一般需要設(shè)置基坑內(nèi)支撐梁。通過內(nèi)支撐梁與兩側(cè)坑壁結(jié)構(gòu)連接，進(jìn)而平衡兩側(cè)坑壁結(jié)構(gòu)的土壓力作用。目前基坑內(nèi)支撐梁多為鋼筋混凝土梁和鋼管梁。由于基坑支護(hù)多數(shù)情況下屬于臨時(shí)結(jié)構(gòu)，隨著上部結(jié)構(gòu)施工開展，支撐梁需要拆除。鋼管支撐梁相比鋼筋混凝土支撐梁，具有施工便捷、拆除方便，重復(fù)利用率高等優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用廣泛。
[0003]基坑工程中大跨度鋼管支撐梁實(shí)際使用仍存在一些問題。受施工工期的影響，鋼管支撐梁需經(jīng)歷不同的環(huán)境溫度。巨大溫差引起的鋼管支撐梁熱脹冷縮，而鋼管支撐梁長度變化直接影響基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力，增加工程風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重時(shí)引發(fā)基坑失穩(wěn)等工程事故。對于屬于工程建設(shè)高風(fēng)險(xiǎn)領(lǐng)域的基坑支護(hù)工程，研究能夠減少溫差影響的基坑大跨度鋼管支撐梁，對于確保工程安全具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明目的:為了解決較大溫差環(huán)境下基坑大跨度鋼管支撐梁長度變化引發(fā)的基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)受力問題，本發(fā)明提供一種減少溫差影響的新型大跨度鋼管支撐梁，該新型支撐梁具有通過準(zhǔn)確調(diào)節(jié)伸縮控制段長度維持鋼管支撐梁原始長度以消除溫差影響的特點(diǎn)。具體來說是根據(jù)伸縮控制段內(nèi)部液體與固體不同材料間的熱膨脹特性差異，來實(shí)現(xiàn)伸縮控制段長度調(diào)節(jié)、維持大跨度鋼管支撐梁長度的目的。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種可精確調(diào)節(jié)長度的大跨度鋼管支撐梁，是由伸縮控制段相連接的兩段鋼管支撐梁，所述伸縮控制段包括活塞和液壓艙，所述液壓艙的內(nèi)壁與活塞頭部的外圓配合，所述活塞與液壓艙之間聯(lián)接有位移傳感器，所述液壓艙內(nèi)設(shè)有加溫裝置，所述活塞內(nèi)設(shè)有溫度傳感器。
[0006]作為優(yōu)選，所述伸縮控制段外部包裹有隔溫裝置。
[0007]作為優(yōu)選，所述活塞的尾部安裝于活塞基座上，所述活塞基座的尾端具有法蘭盤。
[0008]作為優(yōu)選，所述液壓艙的尾部安裝于液壓艙基座上，所述液壓艙基座的尾端具有法蘭盤。
[0009]作為優(yōu)選，所述法蘭盤與鋼管支撐梁的端部栓接。
[0010]作為優(yōu)選，所述鋼管支撐梁、法蘭盤、活塞和液壓艙的軸心位于同一直線上。
[0011]作為優(yōu)選，所述加溫裝置設(shè)于液壓艙內(nèi)的底壁上，所述液壓艙內(nèi)填充有阻燃礦物油。
[0012]作為優(yōu)選，所述加溫裝置、位移傳感器和溫度傳感器均連接到采集控制裝置。
[0013]本發(fā)明同時(shí)提供上述可精確調(diào)節(jié)長度的大跨度鋼管支撐梁的工作方法，是在兩段鋼管支撐梁之間安裝伸縮控制段，伸縮控制段具有相互配合的活塞和液壓艙，在活塞和液壓艙之間聯(lián)接位移傳感器，液壓艙內(nèi)具有阻燃礦物油和加溫裝置，使用加溫裝置控制阻燃礦物油的溫度，利用阻燃礦物油體積變化調(diào)節(jié)伸縮控制段的長度。
[0014]作為優(yōu)選，首先運(yùn)行加溫裝置，令溫度傳感器的數(shù)值略高于近期最高環(huán)境溫度，并記錄位移傳感的初始數(shù)值；當(dāng)環(huán)境溫度下降時(shí)運(yùn)行加溫裝置，監(jiān)測位移傳感器的數(shù)值直至達(dá)到其初始數(shù)值，在此過程中實(shí)時(shí)監(jiān)控溫度傳感器的數(shù)值，確保加溫裝置的熱量施加處于平穩(wěn)狀態(tài)；使伸縮控制段產(chǎn)生補(bǔ)償位移，消除環(huán)境溫差對大跨度鋼管支撐梁的影響。
[0015]使用時(shí)，本發(fā)明的一種可精確調(diào)節(jié)長度的大跨度鋼管支撐梁，由兩側(cè)的鋼管支撐梁以及中部的伸縮控制段組成，所述的伸縮控制段外部包裹隔溫裝置，內(nèi)部設(shè)置有液壓艙基座、活塞基座，液壓艙基座中部設(shè)置液壓艙，液壓艙內(nèi)有加溫裝置，活塞基座中部設(shè)置活塞，活塞內(nèi)有溫度傳感器、活塞基座外側(cè)內(nèi)置位移傳感器，位移傳感器位于液壓艙基座與活塞基座的側(cè)壁之間。所述液壓艙嵌置于液壓艙基座中部，其內(nèi)部充滿阻燃礦物油且底部內(nèi)壁設(shè)置有加溫裝置。所述加溫裝置通過導(dǎo)線與采集控制裝置相連，通過對阻燃礦物油進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)，利用阻燃礦物油體積變化調(diào)節(jié)伸縮控制段的長度。所述液壓艙基座位于伸縮控制段內(nèi)部，其端部設(shè)有供加溫裝置導(dǎo)線通過的開孔并通過法蘭盤與鋼管支撐梁相連。所述活塞一端伸入于液壓艙一側(cè)，其另一端嵌置于活塞基座內(nèi)部，所述活塞基座端部設(shè)有供溫度傳感器導(dǎo)線和位移傳感器導(dǎo)線通過的開孔并通過法蘭盤與鋼管支撐梁相連。所述溫度傳感器設(shè)置于活塞內(nèi)部且靠近液壓艙的端部側(cè)，通過溫度傳感器導(dǎo)線與采集控制裝置相連，所述位移傳感器嵌置于活塞基座側(cè)壁處且通過位移傳感器導(dǎo)線與采集控制裝置相連，所述采集控制裝置可以實(shí)時(shí)監(jiān)測液壓艙內(nèi)溫度和活塞基座與液壓艙基座之間的距離。所述隔溫裝置位于伸縮控制段外側(cè)且兩端包裹法蘭盤，其內(nèi)部充填隔溫材料且外壁具有一定的延展性。
[0016]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
1.本發(fā)明在大跨度鋼管支撐梁中部設(shè)置調(diào)節(jié)長度的伸縮控制段，通過伸縮控制段的長度變化實(shí)現(xiàn)對溫差影響下大跨度鋼管支撐梁長度的補(bǔ)償。由于在伸縮控制段內(nèi)部設(shè)置了高精度位移傳感器，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控溫差引起的大跨度鋼管支撐梁長度的細(xì)微變化，并通過精確控制伸縮控制段的長度變化達(dá)到實(shí)現(xiàn)精確溫差補(bǔ)償?shù)哪康摹?br>[0017]2.本發(fā)明伸縮控制段的長度變化是基于阻燃礦物油與鋼材熱膨脹性能存在差異的原理。通過在液壓艙內(nèi)設(shè)置加溫裝置，對阻燃礦物油加熱產(chǎn)生較鋼材更多的體積膨脹實(shí)現(xiàn)伸縮控制段長度增加。相比其他液壓的增長方法，本發(fā)明只需接通電源，通過溫度控制就可實(shí)現(xiàn)，操作簡單、設(shè)備較少。
[0018]3.本發(fā)明伸縮控制段內(nèi)部設(shè)置有溫度傳感器，外部設(shè)置有隔溫裝置。溫度傳感器可以有效的監(jiān)控伸縮段的溫度，為調(diào)節(jié)加溫裝置熱量釋放提供依據(jù)，也可實(shí)現(xiàn)對伸縮控制段溫度過高的預(yù)警。伸縮控制段外部設(shè)置的隔溫裝置能夠有效減少伸縮控制段與外界的熱量交換，從而提高伸縮控制段工作效率，降低能源消耗。
[0019]4.本發(fā)明伸縮控制段的基座通過法蘭與兩端的鋼管支撐梁拴接。相比其他固定連接的方法，螺栓拴接方式安裝、拆卸便捷，提高了基坑工程結(jié)束后伸縮控制段的整體回收率。相比其他不可拆卸裝置，本發(fā)明具有良好的工程使用經(jīng)濟(jì)性。
[0020]除了上面所述的本發(fā)明解決的技術(shù)問題、構(gòu)成技術(shù)方案的技術(shù)特征以及由這些技術(shù)方案的技術(shù)特征所帶來的優(yōu)點(diǎn)外，本發(fā)明的一種可精確調(diào)節(jié)長度的大跨度鋼管支撐梁所能解決的其他技術(shù)問題、技術(shù)方案中包含的其他技術(shù)特征以及這些技術(shù)特征帶來的優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合附圖做出進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
【附圖說明】
[0021 ] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的縱剖視圖。
[0022]圖2為圖1中A-A的剖視圖。
[0023]圖3為圖1中B-B的剖視圖。
[0024]圖4為圖1中C-C的剖視圖。
[0025]圖中:1_鋼管支撐梁；2_螺栓；3_法蘭盤；4_活塞基座；5_液壓艙基座；6_液壓艙；7_阻燃礦物油；8_隔溫裝置；9_加強(qiáng)肋板；10_位移傳感器；11_活塞；12_溫度傳感器；13-位移傳感器導(dǎo)線；14_加溫裝置；15_采集控制裝置；16_伸縮控制段；17_溫度傳感器導(dǎo)