本发明涉及一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节系统及方法。
背景技术：
1、现有技术中，现钢支撑体系存在以下问题：
2、1)由于地质和黏性土层厚度分布不均导致的不同支护段墙体上土压力分布不均基坑非对称受力及变形；2)施工过程不能实时监测记录基坑变形和应力情况，不能保证基坑安全；3)在轴心、偏心荷载作用下不能提供可靠的承载力；4)施工效率低下，消耗大量的时间及人力成本。
3、因此，提供一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节系统及方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有的缺陷而提供的一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节系统及方法，克服了传统钢支撑因温度、塑性变形导致的应力松弛及轴力损失等问题，实现了轴力实时调控及检测。
2、实现上述目的的技术方案是：
3、本发明之一的一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节系统，包括：
4、补偿模块，包括多个补偿装置，用于控制地基位移和基坑变形，并反馈轴力及位移数据，其中，轴力及位移数据包括但不限于加载压力、设定压力和油缸位移；
5、液压模块，包括多个液压站，用于接收轴力及位移控制功率，对补偿装置进行补压；
6、控制模块，为控制柜，用于接收反馈的轴力及位移数据，并通过接收反馈的轴力及位移数据调整输出的轴力及位移控制功率；用于对反馈的轴力及位移数据进行储存和查询，以及用于对监测异常进行报警；
7、远程数据处理模块，为远程数据中心，用于接收来自所述控制模块传来的数据，并自动形成表格，远程对所述补偿模块、液压模块和控制模块进行监管。
8、优选的，所述补偿模块中，每台补偿装置均有唯一的编号；补偿装置主要由缸体、活塞杆、油腔、随动自锁装置、球头顶板和法兰组成；
9、所述液压模块中，每个液压站均有唯一的编号，一个液压站可对应连接多个补偿装置；液压站主要由电机、液压泵、比例溢流阀、电磁换向阀、压力传感器、油缸行程传感器和压力表组成，用于提供压力、流量和方向控制功能。
10、优选的，所述控制模块中，一台控制柜可同时连接三个液压站；
11、所述控制模块包括：
12、实操单元，用于选定需要控制的补偿装置和液压站，进而进行相关控制操作，控制操作包括但不限于压力上限补压设置、压力下限补压设置压力上限报警设置、压力下限报警设置、补偿装置位移上限报警设置、补偿装置位移下限报警设置、补偿装置伸缩控制和压力自动控制启闭控制；
13、轴力控制调节器，用于通过所述补偿模块反馈的轴力数据，进而输出的轴力控制功率；
14、位移控制调节器，用于通过所述补偿模块反馈的位移数据，进而输出的位移控制功率；
15、监控单元，用于将接收的轴力及位移数据通过数值显示或图表曲线方式进行显示；
16、故障报警单元，用于监测故障后而发出报警声音以及灯光闪烁，其中，故障包括但不限于参数超限报警、状态变化报警和设备故障；
17、数据存储与查询单元，用于监控数据和状态信息的存储和查询。
18、优选的，所述远程数据处理模块包括：
19、传输单元，用于通过4g网络实现与所述控制模块之间的实时数据传输，其中，实时数据包括但不限于补偿装置的轴力、位移数据、液压站的压力、流量和方向控制数据、控制柜的现场环境温度数据；
20、整理单元，用于将接收的实时数据进行整理，并自动形成表格；
21、导出单元，用于对自动形成的表格以文件或图片的方式导出，作为轴力检测日报的重要依据，结合第三方监测单位数据，为基坑侧移提供数字支撑。
22、本发明之二的一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节方法，包括：
23、步骤s1，通过补偿装置反馈轴力及位移数据至控制柜；
24、步骤s2，控制柜通过接收反馈的轴力及位移数据调整输出的轴力及位移控制功率至液压站；
25、步骤s3，液压站通过接收轴力及位移控制功率，对补偿装置进行补压；
26、步骤s4，补偿装置进而控制地基位移和基坑变形。
27、优选的，还包括：
28、步骤s5，将控制柜中的实时数据通过4g网络传输至远程数据中心，其中，实时数据包括但不限于补偿装置的轴力、位移数据、液压站的压力、流量和方向控制数据、控制柜的现场环境温度数据；
29、步骤s6，对接收的实时数据进行整理，并自动形成表格；
30、步骤s7，对自动形成的表格以文件或图片的方式导出，作为轴力检测日报的重要依据，结合第三方监测单位数据，为基坑侧移提供数字支撑。
31、优选的，所述步骤s1中，每台补偿装置均有唯一的编号；补偿装置主要由缸体、活塞杆、油腔、随动自锁装置、球头顶板和法兰组成。
32、优选的，所述步骤s2包括：
33、步骤s21，控制柜根据反馈的轴力及位移数据选择需要调整的补偿装置；
34、步骤s22，根据编号确定控制补偿装置的液压站；
35、步骤s23，对选定的补偿装置设定压力上限补压、压力下限补压设置压力上限报警、压力下限报警、补偿装置位移上限报警、补偿装置位移下限报警、补偿装置伸缩控制和压力自动控制启闭控制；
36、步骤s24，设定参数完毕后，通过轴力控制调节器、位移控制调节器分别输出轴力及位移控制功率至选定的液压站。
37、优选的，所述步骤s3中，每个液压站均有唯一的编号，一个液压站可对应连接多个补偿装置；液压站主要由电机、液压泵、比例溢流阀、电磁换向阀、压力传感器、油缸行程传感器和压力表组成，用于提供压力、流量和方向控制功能。
38、本发明的有益效果是：本发明通过轴力变化自适应调节系统对钢支撑在深基坑开挖过程中的轴力变化提供自适应调节，克服了传统钢支撑因温度、塑性变形导致的应力松弛及轴力损失等问题，实现了轴力实时调控及检测，对墙体最大变形控制效果显著，通过采用重复施加轴力可得到控制基坑变形最小化的合理加载模式，这种信息化施工极大地促进了基坑施工的自动化，较传统的支护结构具有更高的安全性。
1.一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节系统，其特征在于，所述补偿模块中，每台补偿装置均有唯一的编号；补偿装置主要由缸体、活塞杆、油腔、随动自锁装置、球头顶板和法兰组成；
3.根据权利要求1所述的一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节系统，其特征在于，所述控制模块中，一台控制柜可同时连接三个液压站；
4.根据权利要求3所述的一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节系统，其特征在于，所述远程数据处理模块包括：
5.一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节方法，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求5所述的一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节方法，其特征在于，所述步骤s1中，每台补偿装置均有唯一的编号；补偿装置主要由缸体、活塞杆、油腔、随动自锁装置、球头顶板和法兰组成。
8.根据权利要求5所述的一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节方法，其特征在于，所述步骤s2包括：
9.根据权利要求5所述的一种用于基坑开挖过程的轴力变化自适应调节方法，其特征在于，所述步骤s3中，每个液压站均有唯一的编号，一个液压站可对应连接多个补偿装置；液压站主要由电机、液压泵、比例溢流阀、电磁换向阀、压力传感器、油缸行程传感器和压力表组成，用于提供压力、流量和方向控制功能。
