本发明属于基坑施工，具体涉及一种随基坑动载自动调控轴力的钢支撑结构。
背景技术：
1、基坑是临时性结构物，是为建筑物基础或者地下结构提供施工空间的一种地下坑井，基坑在开挖时需要对其侧壁进行支护，来防止基坑变形导致邻近建筑物的地下构成部件遭到破坏，目前常见的基坑支撑主要有混凝土支撑和钢支撑两种，但是混凝土支撑由于施工工期长，且支护工作完成后拆除困难，浪费材料，已经逐步被钢支撑所代替，但随着施工时间的推移,钢支撑会产生应力松弛，钢支撑上的预应力会降低，有时甚至消失，在一些对基坑变形控制要求极其严格的场合,如运行地铁边的软土深基坑工程的变形控制等，一般还需要按照设计要求施加预应力，目前常规工地施工中多采用活络头或千斤顶加载的形式实现对钢支撑的支撑轴力补偿，但是活络头只能通过楔形铁加载，加载的大小不可控制，且不能调节轴向的伸出长度；而千斤顶加载的方式，需要通过放置在基坑边缘地面的液压站给基坑内的千斤顶加压，由于液压站到基坑内千斤顶的距离过长，使得到达千斤顶的压力损失非常大，同时高压油管暴露在施工环境中极易发生损坏，易对周围施工人员造成伤害；
2、公开号cn109896483a公开了一种基坑钢支撑轴力补偿装置及其使用方法，该申请中将液压站及千斤顶均设置在轴力补偿装置的壳体内部，从而避免了油管暴露于施工环境中，同时该申请中还设置了锁位机构，避免了在外力作用力下支撑顶杆发生回缩，然而液压千斤顶在使用过程中仍然存在漏液的风险，一旦出现漏液情况，千斤顶内的液压下降，虽然锁位机构并不会使得支撑顶板回缩，但是在施工过程中，基坑每时每刻都在发生一些微小变形，而该申请中的千斤顶一旦出现漏液情况，且支撑顶板被锁位机构锁定，无法再去调整其伸出，当变形累积到一定值时，轴力补偿装置无法对钢支撑的轴力进行及时的补偿，渐渐支撑效果失效，使得基坑施工存在极大的安全隐患。
技术实现思路
1、为了克服现有钢结构轴力补偿装置存在的一旦装置发生漏液或者损坏，无法在对轴力进行调整，在之后的施工过程中无法再及时对钢支撑的轴力进行及时补偿，当变形积累到一定值时使得支撑效果失效而导致基坑施工存在极大安全隐患的问题，本发明提供了一种随基坑动载自动调控轴力的钢支撑结构，目的在于面对装置发生突然损坏时，仍然能够调整顶杆伸出，及时补偿钢支撑的轴力，确保钢支撑稳定的支护效果。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种随基坑动载自动调控轴力的钢支撑结构，包括钢支撑主体和安装在所述钢支撑主体轴端的轴力调节装置，所述轴力调节装置包括外壳体和内壳体，所述外壳体一端开设有第一开口，所述外壳体远离所述第一开口的一端连接在轴承的外圈，所述内壳体设置于所述外壳体内部，且于所述外壳体同轴设置，所述内壳体靠近所述第一开口的一端开设有第二开口，所述内壳体远离所述第二开口的一端连接于所述轴承的内圈上，所述轴承嵌设于一安装板上；
4、所述内壳体内设有液压缸，所述液压缸的活动杆穿设于所述第二开口，且所述活动杆的一端设有顶杆，所述顶杆靠近所述液压缸的一端与所述内壳体开设有所述第二开口的一端端面相抵，所述顶杆远离所述内壳体的一端延伸至所述第一开口，且与所述第一开口活动适配；
5、所述外壳体内壁上还活动设置有锁定机构。
6、进一步的，所述轴承的内圈固定设置在所述安装板上，所述轴承的外圈与所述安装板相对活动设置，所述外壳体靠近所述安装板的一侧周向固定套设有大齿轮，所述大齿轮周向一侧设有小齿轮，所述大齿轮与所述小齿轮相啮合，且所述小齿轮靠近所述安装板的一侧固定连接有电机，所述电机嵌设于所述安装板内。
7、进一步的,所述活动杆靠近所述顶杆的一侧设有一限位轴，且所述顶杆靠近所述液压缸的一端开设有与所述限位轴相适配的安装孔，所述顶杆套设于所述限位轴上，且所述顶杆的外周向设有外螺纹。
8、进一步的，所述锁定机构包括两个第二液压伸缩杆，两个所述第二液压伸缩杆设置于所述外壳体的内侧壁上，且所述第二液压伸缩杆的伸长方向与所述外壳体的侧壁相平行，两个所述第二液压伸缩杆的活动端均连接有第一液压伸缩杆，所述第一液压伸缩杆与所述第二液压伸缩杆相互垂直设置，且两个所述第一液压伸缩杆靠近所述外壳体的一端滑动设置于所述外壳体上，两个所述第一液压伸缩杆关于所述顶杆的轴线对称设置，且两个所述第一液压伸缩杆远离所述外壳体的一端上分别设有第一锁定块和第二锁定块，所述第一锁定块和所述第二锁定块的内侧壁设有与所述顶杆外螺纹相适配的内螺纹。
9、进一步的，两个所述第一液压伸缩杆与所述第一锁定块、所述第二锁定块之间分别设置有压力变送器。
10、进一步的，所述钢支撑主体上安装有轴力感应器，所述轴力感应器的信号输出端连接有控制器，所述控制器的信号输出端与所述轴力调节装置的信号输入端相连接。
11、进一步的，所述外壳体的外周向固定套设有一安装块，所述安装块沿周向均匀开设有若干安装槽，若干所述安装槽两侧均开设有若干通孔，且所述安装块沿周向还均匀设置有把杆。
12、进一步的，所述安装槽与所述把杆依次间隔设置。
13、进一步的，所述安装板远离所述外壳体的一侧连接有法兰盘。
14、进一步的，所述安装槽上可拆卸安装有临时板，所述临时板上设有用于安装支撑杆的安装部。
15、本发明的有益效果：
16、(1)本发明通过在钢支撑主体上安装有轴力感应器，轴力感应器的信号输出端连接有控制器，控制器的信号输出端与轴力调节装置的信号输入端相连接，轴力感应器用于检测基坑的运载情况，为轴力调节提供准确的数据支持，控制器用于接受轴力传感器检测到的基坑运载情况信号，并根据信号控制轴力调节装置内的机构停启，通过轴力传感器、控制器以及轴力调节装置之间的相互协同，以实现施工过程中钢支撑主体轴力的自适应调整，实现自动化控制，避免需要更多操作工人手动操作调整轴力，有效的降低了人力成本，同时也大大降低了操作者的劳动强度，提高了基坑支护的安全性和稳定性；
17、(2)本发明通过将外壳体活动设置在安装板上，且在顶杆外周设置外螺纹，同时在锁定机构上设置与顶杆外螺纹相适配的内螺纹，一方面，当第一锁定块和第二锁定块内螺纹与顶杆的外螺纹啮合时，能够对顶杆起到锁定作用，防止顶杆回退，另一方面，当在施工过程中出现液压缸故障或者油管泄露等问题而导致液压缸无法驱动顶杆伸长时，驱动电机带动小齿轮转动，大齿轮进行同步转动，从而带动外壳体旋转，进而带动第一锁定块和第二锁定块同时绕着顶杆进行转动，顶杆受到限位轴的限位作用，并不会随之同步进行转动，而是向着基坑围护墙方向进行直线运动，以补偿轴力，避免钢支撑主体的轴力失效，在该情况下，锁定机构不仅对顶杆起到锁定作用，同时用作了能够带动顶杆进行直线运动的驱动机构，方便在装置出现紧急故障时也能够及时通过手动调整轴力，以消除安全隐患；
18、(3)通过在外壳体上设置安装块，并在两端的轴力调节装置的安装块上均对称安装两个临时板，临时板之间均固定有支撑杆，在支撑杆靠近钢支撑主体的一侧可安装摄像头，通过操作使得外壳体旋转，进而带动支撑杆绕钢支撑主体进行环绕，支撑杆上安装的摄像头对钢支撑主体是外周壁进行变形检查，在一定程度上也提高了施工安全性，另外，若在施工过程中检测出钢支撑主体出现变形损坏，以无法支护基坑时，需要对钢支撑主体进行及时更换时，通过安装临时板和支撑杆，对两个轴力调节装置和基坑围护墙都起到了临时支撑的作用，避免拆除钢支撑主体后出现局部围护墙失稳的情况，以加强施工安全性。
1.一种随基坑动载自动调控轴力的钢支撑结构，包括钢支撑主体(2)和安装在所述钢支撑主体(2)轴端的轴力调节装置(1)，其特征在于，所述轴力调节装置(1)包括外壳体(100)和内壳体(101)，所述外壳体(100)一端开设有第一开口(102)，所述外壳体(100)远离所述第一开口(102)的一端连接在轴承(41)的外圈，所述内壳体(101)设置于所述外壳体(100)内部，且于所述外壳体(100)同轴设置，所述内壳体(101)靠近所述第一开口(102)的一端开设有第二开口(103)，所述内壳体(101)远离所述第二开口(103)的一端连接于所述轴承(41)的内圈上，所述轴承(41)嵌设于一安装板(4)上；
2.根据权利要求1所述的一种随基坑动载自动调控轴力的钢支撑结构,其特征在于，所述轴承(41)的内圈固定设置在所述安装板(4)上，所述轴承(41)的外圈与所述安装板(4)相对活动设置，所述外壳体(100)靠近所述安装板(4)的一侧周向固定套设有大齿轮(13)，所述大齿轮(13)周向一侧设有小齿轮(14)，所述大齿轮(13)与所述小齿轮(14)相啮合，且所述小齿轮(14)靠近所述安装板(4)的一侧固定连接有电机(141)，所述电机(141)嵌设于所述安装板(4)内。
3.根据权利要求2所述的一种随基坑动载自动调控轴力的钢支撑结构,其特征在于，所述活动杆(61)靠近所述顶杆(5)的一侧设有一限位轴(62)，且所述顶杆(5)靠近所述液压缸(6)的一端开设有与所述限位轴(62)相适配的安装孔(51)，所述顶杆(5)套设于所述限位轴(62)上，且所述顶杆(5)的外周向设有外螺纹。
4.根据权利要求3所述的一种随基坑动载自动调控轴力的钢支撑结构,其特征在于，所述锁定机构(12)包括两个第二液压伸缩杆(123)，两个所述第二液压伸缩杆(123)设置于所述外壳体(100)的内侧壁上，且所述第二液压伸缩杆(123)的伸长方向与所述外壳体(100)的侧壁相平行，两个所述第二液压伸缩杆(123)的活动端均连接有第一液压伸缩杆(120)，所述第一液压伸缩杆(120)与所述第二液压伸缩杆(123)相互垂直设置，且两个所述第一液压伸缩杆(120)靠近所述外壳体(100)的一端滑动设置于所述外壳体(100)上，两个所述第一液压伸缩杆(120)关于所述顶杆(5)的轴线对称设置，且两个所述第一液压伸缩杆(120)远离所述外壳体(100)的一端上分别设有第一锁定块(121)和第二锁定块(122)，所述第一锁定块(121)和所述第二锁定块(122)的内侧壁设有与所述顶杆(5)外螺纹相适配的内螺纹。
5.根据权利要求4所述的一种随基坑动载自动调控轴力的钢支撑结构，其特征在于，两个所述第一液压伸缩杆(120)与所述第一锁定块(121)、所述第二锁定块(122)之间分别设置有压力变送器。
6.根据权利要求1所述的一种随基坑动载自动调控轴力的钢支撑结构，其特征在于，所述钢支撑主体(2)上安装有轴力感应器(8)，所述轴力感应器(8)的信号输出端连接有控制器(9)，所述控制器(9)的信号输出端与所述轴力调节装置(1)的信号输入端相连接。
7.根据权利要求2所述的一种随基坑动载自动调控轴力的钢支撑结构，其特征在于，所述外壳体(100)的外周向固定套设有一安装块(11)，所述安装块(11)沿周向均匀开设有若干安装槽(110)，若干所述安装槽(110)两侧均开设有若干通孔(111)，且所述安装块(11)沿周向还均匀设置有把杆(112)。
8.根据权利要求7所述的一种随基坑动载自动调控轴力的钢支撑结构，其特征在于，所述安装槽(110)与所述把杆(112)依次间隔设置。
9.根据权利要求2所述的一种随基坑动载自动调控轴力的钢支撑结构，其特征在于，所述安装板(4)远离所述外壳体(100)的一侧连接有法兰盘(3)。
10.根据权利要求7所述的一种随基坑动载自动调控轴力的钢支撑结构，其特征在于，所述安装槽(110)上可拆卸安装有临时板(7)，所述临时板(7)上设有用于安装支撑杆(71)的安装部。
