DZB3600S鋼支撐軸力智能補(bǔ)償系統(tǒng)

1、DZB3600S鋼支撐軸力智能補(bǔ)償系統(tǒng)隨著我國地下工程的高速發(fā)展，基坑開挖過程中安全問題也被越來越多的關(guān)注。 基坑支護(hù)的軸力監(jiān)測問題在許多國家基礎(chǔ)建設(shè)中都存在，并得到高度重視，日本、德 國、英國、新西蘭等國家很早就在這方面開展了相關(guān)工作，并取得了一定的進(jìn)展。鋼 支撐在我國使用以來，多次出現(xiàn)重大安全事故，給施工單位、業(yè)主的資產(chǎn)造成嚴(yán)重?fù)p 壞和傷亡等問題。DZB3600S鋼支撐軸力智能補(bǔ)償系統(tǒng)是徐州盾安重工機(jī)械制造有限公司研制的最 新基坑支護(hù)軸力實(shí)時(shí)監(jiān)測、補(bǔ)償系統(tǒng)，由補(bǔ)償節(jié)、泵站、控制柜及軟件系統(tǒng)共同組成 的一套完整的基坑支護(hù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測裝置。軸力實(shí)時(shí)補(bǔ)償對(duì)應(yīng)土體壓變化，極大的減少基坑位移的影響，系

2、統(tǒng)通過各單元元 件冗余進(jìn)行原件的故障進(jìn)行控制，降低了因系統(tǒng)故障而影響整體安全的事故因素。通 過自主設(shè)計(jì)的隨動(dòng)自鎖油缸，保證在系統(tǒng)全部癱瘓的前題下依然能保證基坑不會(huì)失 穩(wěn)。通過集成通信模塊對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)，使整個(gè)系統(tǒng)信息實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳 輸與遠(yuǎn)程控制功能，降低了施工成本與數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏笮?，讓施工更?zhǔn)確更輕松更安 全。系統(tǒng)特點(diǎn)及功能：輸出液壓管路排線式布置，外型緊湊美觀，集成度高；三組液 壓系統(tǒng)相互獨(dú)立運(yùn)行，每組液壓系統(tǒng)可獨(dú)立控制 8根補(bǔ)償節(jié)，輸出推力可根據(jù)需要實(shí) 時(shí)調(diào)節(jié)并進(jìn)行監(jiān)控；三組液壓系統(tǒng)相互間順序監(jiān)控，如某一路的壓力源出現(xiàn)故障（如 電機(jī)或是泵出現(xiàn)故障，無法打出壓力油），故障自動(dòng)診斷系

3、統(tǒng)會(huì)自行識(shí)別，并在極短 的時(shí)間內(nèi)切換到旁邊的液壓系統(tǒng)供油，以保證系統(tǒng)安全運(yùn)行。表一：鋼支撐軸力智能補(bǔ)償系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)額定電壓380V額定功率10KW額定流量3.6L/Min油箱容量180L發(fā)電機(jī)功率5KW補(bǔ)償節(jié)行程150mm額定推力300T、DZB3600S鋼支撐軸力智能補(bǔ)償系統(tǒng)簡介1、鋼支撐軸力智能補(bǔ)償系統(tǒng)的構(gòu)成鋼支撐軸力智能補(bǔ)償系統(tǒng)由動(dòng)力系統(tǒng)、補(bǔ)償系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成的成套基坑支撐 壓力自動(dòng)補(bǔ)償裝置，可以在無人值守情況下全天候?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定可靠的自動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)作，保 證補(bǔ)償系統(tǒng)的壓力自動(dòng)維持在設(shè)定的范圍內(nèi)。一個(gè)控制中心（控制柜）同時(shí)控制3套液壓動(dòng)力站，1套液壓動(dòng)力站同時(shí)控制8個(gè)補(bǔ)償油缸（即補(bǔ)償節(jié)，對(duì)

4、應(yīng)8個(gè)鋼支撐）， 一套鋼支撐軸力智能補(bǔ)償系統(tǒng)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì) 24個(gè)鋼支撐軸向力的自動(dòng)補(bǔ)償控制（見 圖一），具有響應(yīng)速度快，控制精度高等一系列優(yōu)點(diǎn)。補(bǔ)償節(jié)油缸8圖一鋼支撐軸力智能補(bǔ)償系統(tǒng)構(gòu)成分配圖2適用范圍鋼支撐軸力智能補(bǔ)償系統(tǒng)適用于周圍環(huán)境變形敏感、基坑圍護(hù)變形控制要求較高 的深基坑工程。廣泛應(yīng)用于地下連續(xù)墻工程，特別是針對(duì)地鐵沿線、高層建筑周邊的 基坑支護(hù)，由于其特殊的地理位置，為了確保工程施工不影響到地鐵隧道、周邊建筑 物的安全，有效控制地面沉降，嚴(yán)格控制基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形等情況。3、動(dòng)力系統(tǒng)的特點(diǎn)及功能動(dòng)力系統(tǒng)有電源系統(tǒng)和液壓體統(tǒng)兩部分組成：1）液壓系統(tǒng)（1）多組液壓系統(tǒng)（液壓動(dòng)力站，見圖二

5、）相互獨(dú)立運(yùn)行，每組液壓系統(tǒng)可獨(dú) 立控制8個(gè)補(bǔ)償油缸（即補(bǔ)償節(jié)，對(duì)應(yīng) 8個(gè)鋼支撐），輸出壓力可根據(jù)需要實(shí)時(shí)調(diào)節(jié) 并進(jìn)行監(jiān)控（2）多組液壓系統(tǒng)相互間順序監(jiān)控，如有一路的壓力源出現(xiàn)故障，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)診斷識(shí)別，并在5s內(nèi)切換到旁邊的液壓系統(tǒng)供油，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。圖二液壓動(dòng)力站圖二發(fā)電機(jī)2）電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)是由包括電網(wǎng)電源、發(fā)電機(jī)（見圖三）及 UPS不間斷電源組成的自動(dòng)切 換的智能電源系統(tǒng)。基于安全設(shè)計(jì)思想，在電網(wǎng)電源出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)在UPS不間斷電源供電下繼續(xù) 正常工作，維持主系統(tǒng)監(jiān)測和信息傳輸。當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測到補(bǔ)償節(jié)需要進(jìn)行推力補(bǔ)償時(shí)， 系統(tǒng)發(fā)送控制信號(hào)，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)，然后再啟動(dòng)液壓系統(tǒng)對(duì)補(bǔ)償節(jié)進(jìn)行補(bǔ)

6、償。4、補(bǔ)償系統(tǒng)特點(diǎn)及功能1）補(bǔ)償節(jié)（見圖四）由液壓驅(qū)動(dòng)，輸出推力可達(dá) 300噸，系統(tǒng)運(yùn)行過程中推力 的大小可以進(jìn)行監(jiān)控，并且無極可調(diào)。2）補(bǔ)償節(jié)行程為150m m,可以根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行長度補(bǔ)償。3）補(bǔ)償節(jié)具有隨動(dòng)自鎖功能，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)保壓，在液壓鎖定時(shí)，增加機(jī)械 保護(hù)功能，避免發(fā)生事故。4）回程時(shí)液控解鎖。5）補(bǔ)償節(jié)的外支撐結(jié)構(gòu)對(duì)補(bǔ)償節(jié)有機(jī)械保護(hù)，在運(yùn)輸途中起到穩(wěn)定的作用，便 于儲(chǔ)存和運(yùn)輸；端部的接口可直接與標(biāo)準(zhǔn)的 609鋼管連接；一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，外型美 觀緊湊。圖四補(bǔ)償節(jié)（油缸）5、控制系統(tǒng)特點(diǎn)及功能1）控制系統(tǒng)包括ECU主控模塊、CPU的自動(dòng)冗余安全切換模塊、基于以態(tài)網(wǎng)的 有線和無線信

7、息傳輸?shù)腉ROOV莫塊、基于總線的輸出模塊、基于智能觸摸控制的組 態(tài)軟件模塊。2）主控CPU通過總線實(shí)時(shí)監(jiān)測各補(bǔ)償節(jié)的狀態(tài)，當(dāng)與設(shè)定值不符合時(shí)，輸出相 應(yīng)的指令，通過總線讓液壓系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，以使補(bǔ)償節(jié)的輸出推力達(dá)到設(shè)定值； 基于CPU故障安全的設(shè)計(jì)思想，備用 CPU對(duì)主控CPU進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)主控 CPU出 現(xiàn)故障時(shí)，備用CPU立即切換到主控模式運(yùn)行，并觸發(fā)報(bào)警信息；基于以太網(wǎng)的GROOV 模塊可通過3G、4G網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)，將現(xiàn)場ECU與基站、工控機(jī)或是智能終端系統(tǒng)進(jìn) 行數(shù)據(jù)交互，使授權(quán)的終端能實(shí)時(shí)顯示現(xiàn)場的運(yùn)行狀態(tài)，操控各個(gè)補(bǔ)償節(jié)，并能傳輸和接收現(xiàn)場的視頻文件。3）控制系統(tǒng)具有PAC控

8、制模式（手動(dòng)或自動(dòng)）、遠(yuǎn)程遙控模式及越權(quán)控制模式三 種，可通過該界面進(jìn)行參數(shù)設(shè)定及實(shí)時(shí)監(jiān)控等。4）系統(tǒng)輸出推力的控制：當(dāng)某一補(bǔ)償節(jié)實(shí)時(shí)監(jiān)測的推力低于設(shè)定值時(shí)，電機(jī)自行啟動(dòng)，泵壓力上到預(yù)定值，開啟開關(guān)閥，往該補(bǔ)償節(jié)中供油，使之壓力達(dá)到設(shè)定值， 到設(shè)定之后換向閥斷電通過液壓鎖保壓，電機(jī)停掉。當(dāng)檢測到推力高于所需的值，可 將換向閥開啟，卸掉一部分壓力，然后斷電通過液壓鎖保壓。5）壓力控制壓力控制精度控制在土 3土5范圍內(nèi)（根據(jù)實(shí)際情況），當(dāng)補(bǔ)償節(jié)壓力低于設(shè)定油壓值的-5時(shí)，補(bǔ)償節(jié)電機(jī)自動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)壓力達(dá)到設(shè)定值時(shí)，換向閥自動(dòng)打開， 補(bǔ)償節(jié)壓力達(dá)到設(shè)定油壓時(shí)自動(dòng)停止補(bǔ)償。自動(dòng)控制系統(tǒng)可以在無人值守情

9、況下全天候?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定可靠地自動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)作，保證補(bǔ)償節(jié)的壓力自動(dòng)維持。圖五控制柜6）遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)在遠(yuǎn)程監(jiān)控模式下，無需操作工程師在基坑現(xiàn)場，其應(yīng)用手機(jī)、Ipad、Pc等終端設(shè)備，通過3G、4G網(wǎng)路或者因特網(wǎng)即可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程補(bǔ)償控制、控制參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)采 集監(jiān)控、實(shí)時(shí)、歷史曲線的分析等。7）越權(quán)控制在設(shè)備急需維護(hù)檢修或者控制網(wǎng)絡(luò)鏈路出現(xiàn)故障的情況下，實(shí)現(xiàn)在就地專用控制箱強(qiáng)制操作，不依賴PAC控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)行應(yīng)急控制，保證系統(tǒng)的安全性和可靠性。三、鋼支撐軸力智能補(bǔ)償系統(tǒng)補(bǔ)償系統(tǒng)的安裝1安裝前的準(zhǔn)備在安裝前應(yīng)按照工地施工計(jì)劃用量備足補(bǔ)償節(jié)、控制柜、泵站、供電應(yīng)急系統(tǒng)、 及各種規(guī)格長度液壓膠管等相關(guān)材料；同時(shí)根據(jù)基

10、坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)圖紙尺寸，還要備足各種長度的609X16鋼支撐管、活絡(luò)頭及鋼墊塊、鋼楔塊、緊固螺栓、鐵板等支撐材 料。2、補(bǔ)償系統(tǒng)具體安裝步驟在補(bǔ)償節(jié)拼裝及鋼支撐安裝吊裝前要將控制柜、泵站及供電應(yīng)急系統(tǒng)放置到位， 并保持各個(gè)柜體放置平整，柜門可以打開自如，各個(gè)柜體之間要保證一定的距離（具 體根據(jù)現(xiàn)場情況而定）。1）連接電力：將控制柜的動(dòng)力線與工地現(xiàn)場的三相電連接，完成后并將泵站柜 與控制柜之間、發(fā)電柜與控制柜之間的重載插件互相連接起來。2）安裝附件：按說明書安裝報(bào)警燈、攝像頭、信號(hào)發(fā)射器、無線網(wǎng)卡等附件。3） 檢測信號(hào)：準(zhǔn)備一個(gè)操作室（操作室距離現(xiàn)場控制柜距離不得大于50米），將 電腦放置在操作室內(nèi)

11、，連接好電源、鼠標(biāo)、鍵盤、網(wǎng)卡及打印機(jī)等，啟動(dòng)電腦并檢測 現(xiàn)場信號(hào)；如檢測到信號(hào)，并且強(qiáng)度很好則表明可以正常使用。4）補(bǔ)償節(jié)與鋼支撐的連接：將補(bǔ)償節(jié)與拼裝好的鋼支撐用M24螺栓連接緊固（見 圖六）。鋼支據(jù)1!Jwl!)1it圖六補(bǔ)償節(jié)與鋼支撐的連接示意圖5）鋼支撐補(bǔ)償節(jié)的吊裝和鋼支撐補(bǔ)償節(jié)吊裝安裝位置：將已拼裝好的補(bǔ)償節(jié)與 鋼支撐用吊車水平吊放， 在補(bǔ)償節(jié)或鋼支撐活絡(luò)頭端沒有施加預(yù)應(yīng)力之前，吊車不 準(zhǔn)松開鋼支撐與補(bǔ)償節(jié)（見圖七、圖八）。地錯(cuò)誤的安裝圖七有圍囹的基坑鋼支撐補(bǔ)償節(jié)安裝示意圖圖八沒有圍囹的基坑鋼支撐補(bǔ)償節(jié)安裝示意圖圖九補(bǔ)償節(jié)及鋼支撐安裝完成后效果6）施加預(yù)應(yīng)力：在補(bǔ)償節(jié)與鋼支撐放置到

12、位后，在活絡(luò)頭端用相關(guān)頂緊工具緩 慢對(duì)鋼管支撐施加預(yù)應(yīng)力至預(yù)定值。7）連接液壓管：在每個(gè)補(bǔ)償節(jié)安裝到位并施加預(yù)應(yīng)力完畢后，對(duì)每個(gè)補(bǔ)償節(jié)進(jìn) 行液壓管的連接，用液壓管將泵站與補(bǔ)償節(jié)之間連接起來，泵站端和控制柜端的操作 面板相對(duì)應(yīng)，以便于方便從控制面板上知道，操作控制時(shí)所對(duì)應(yīng)的的補(bǔ)償節(jié)具體位置9）補(bǔ)償節(jié)的控制：將控制柜打開并啟動(dòng)，在操作面板上將每個(gè)泵站上的補(bǔ)償節(jié) 壓力調(diào)整到預(yù)先所需要的設(shè)定壓力，完成整個(gè)過程的控制。四、總結(jié)DZB3600S鋼支撐軸力智能補(bǔ)償系統(tǒng)是一種新型的基坑支護(hù)軸力實(shí)時(shí)監(jiān)測、補(bǔ)償 系統(tǒng)，由補(bǔ)償節(jié)、泵站、控制柜及軟件系統(tǒng)共同組成的一套完整的基坑支護(hù)、監(jiān)測裝DZB3600S鋼支撐軸力智

13、能補(bǔ)償系統(tǒng)適用于周圍環(huán)境變形敏感、基坑圍護(hù)變形控 制要求較高的深基坑工程。廣泛應(yīng)用于地下連續(xù)墻工程，特別是針對(duì)地鐵沿線、高層 建筑周邊的基坑支護(hù)，由于其特殊的地理位置，為了確保工程施工不影響到地鐵隧道、 周邊建筑物的安全，有效控制地面沉降，嚴(yán)格控制基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形等情況。軸力實(shí)時(shí)補(bǔ)償對(duì)應(yīng)土體壓變化，極大的減少基坑位移的影響；系統(tǒng)通過各單元元 件冗余進(jìn)行原件的故障進(jìn)行控制，降低了因系統(tǒng)故障而影響整體安全的事故因素；通 過隨動(dòng)自鎖油缸，保證在系統(tǒng)全部癱瘓的前題下依然能保證基坑不會(huì)失穩(wěn)；通過集成 通信模塊對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)，使整個(gè)系統(tǒng)信息實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)傳輸與遠(yuǎn)程控制功能，降低了人工成本與數(shù)據(jù)傳輸