基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法、设备、介质与流程

文档序号:36657841发布日期:2024-01-06 23:46阅读:80来源:国知局

本发明涉及基坑开挖施工,尤其是涉及一种基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法、设备、介质。


背景技术:

1、传统基坑开挖过程中的钢支撑轴力控制方式是通过设计给定一个固定的轴力值,并将该数据输入到伺服控制系统中。在基坑开挖过程中,当基坑围护发生变形导致轴力损失时,系统会自动补偿,使轴力回到原先设定的数值。然而,围护体和深层土体发生水平变形后无法恢复到原有位置,需要通过增加轴力或局部加固来进行补偿。这种方式相对较为固定,无法实时地根据围护体变形情况进行调整。


技术实现思路

1、本发明的目的就是为了解决上述问题而提供一种基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法、设备、介质,通过实时监测和控制、关联模型预测最大轴力、数据分析和建模技术、多种监测仪器信息的使用,能够有效实现基坑开挖过程中钢支撑轴力的控制,提高施工的安全性和效率。

2、本发明的目的通过以下技术方案实现:

3、本发明第一方面提供一种基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法,包括以下步骤:

4、s1:获取目前工况条件下钢支撑所能承受的最大轴力值,将所述最大轴力值存储为最大轴力临界值;

5、s2:基坑开挖过程中,实时监控并获取围护体变形的触发特征信号;

6、s3:获取围护体变形的触发特征信号后,实时获取钢支撑轴力,并持续向挖掘设备控制端发出持续加压挖掘指令,直至当前轴力值到达最大轴力临界值,向挖掘设备控制端发出停止加压挖掘的指令,并向用户端发出预警提醒。

7、进一步地,s1中,所述目前工况条件下钢支撑所能承受的最大轴力值通过工况条件与钢支撑轴力之间的关联模型获得。

8、进一步地,所述关联模型的构建方法包括以下步骤:

9、收集历史数据:收集与钢支撑相关的历史数据,所述历史数据包括工程案例、实测数据、施工记录;这些数据应包括与工况条件和钢支撑轴力相关的信息,如施工过程中的土体参数、支撑结构的类型和尺寸、施工方法和工况条件等。

10、数据预处理:对收集到的历史数据进行预处理所述,预处理包括数据清洗、去除异常值、填补缺失值;确保数据的准确性和完整性,以提高后续分析的可靠性。

11、数据分析和建模:使用适当的数据分析和建模技术,对历史数据进行分析。通过统计方法或机器学习的方法分析数据,构建工况条件与钢支撑轴力之间的关系,并建立关联模型。

12、进一步地,s2中,实时获取监测仪器输出的监测信号,从监测信号中获取围护体变形的触发特征信号。常用的监测仪器包括位移计、应变计、倾斜计、收敛计等。

13、进一步地,s2中,从监测信号中获取围护体变形的触发特征信号的过程为:

14、获取预设的形变值,并作为形变触发阈值;

15、将实时获取的形变值与形变触发阈值进行比较,当获取的形变值大于形变触发阈值时,认定为已获取触发特征信号。

16、进一步地,s3中,基于轴力测量仪器输出的轴力信息,实时获取钢支撑轴力。使用专门的轴力测量仪器可以实时获取钢支撑的轴力信息。常用的轴力测量仪器包括张拉力计、应变计和压力传感器等。这些仪器可以通过传感器或应变片等装置,直接测量钢支撑上的轴力大小,并将数据传输到监测系统进行实时监测和记录。

17、进一步地,s3中,持续向挖掘设备控制端发出加压挖掘指令,直至当前轴力值到达最大轴力临界值的过程中:

18、在当前轴力值到达最大轴力临界值的90%时,向挖掘设备控制端发出减缓加压挖掘速率的指令。

19、进一步地,s3中,持续向挖掘设备控制端发出加压挖掘指令,的过程中还包括:

20、将实时获取钢支撑轴力与最大轴力临界值的90%比较,当实时获取钢支撑轴力小于最大轴力临界值的90%时,持续向挖掘设备控制端发出持续加压挖掘指令,当实时获取钢支撑轴力大于等于最大轴力临界值的90%时,向挖掘设备控制端发出减缓加压挖掘速率的指令,且使得加压挖掘速率调整为之前的50%。

21、本发明第二方面提供一种电子设备,包括存储器、处理器,所述处理器用于执行所述存储器中的程序,以此实现如上述基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法。

22、本发明第三方面提供一种包含计算机可执行指令的存储介质,所述计算机可执行指令的存储介质在由计算机处理器执行时,用于执行如上述的基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法。

23、与现有技术相比,本发明具有以下技术优势:

24、1)本方法能够实现更智能、更动态的钢支撑轴力控制,能够根据实时变形情况自动调整轴力,最大程度地控制围护体的变形,并保护周边环境;

25、2)本方案通过实时监测围护体变形的触发特征信号和钢支撑轴力,能够及时掌握基坑开挖过程中的情况,并实时向挖掘设备控制端发送指令进行控制。这种实时性可以有效减少潜在的安全风险和施工事故发生的可能性。

26、3)本方案通过建立关联模型,将工况条件与钢支撑轴力之间的关系进行建模和分析,可以准确预测当前工况下钢支撑所能承受的最大轴力值。这样,在实际施工过程中,就可以根据预测的最大轴力临界值来进行钢支撑轴力的控制,确保施工的安全性和稳定性。

27、4)该方案利用适当的数据分析和建模技术,对历史数据进行处理和分析,以提取关键信息和建立关联模型。这样可以充分利用已有的数据资源,提高数据的可靠性和分析的准确性,为实时控制提供有力支持。



技术特征:

1.一种基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法,其特征在于,s1中,所述目前工况条件下钢支撑所能承受的最大轴力值通过工况条件与钢支撑轴力之间的关联模型获得。

3.根据权利要求2所述的一种基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法,其特征在于,所述关联模型的构建方法包括以下步骤:

4.根据权利要求1所述的一种基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法,其特征在于,s2中,实时获取监测仪器输出的监测信号,从监测信号中获取围护体变形的触发特征信号。

5.根据权利要求1所述的一种基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法,其特征在于,s2中,从监测信号中获取围护体变形的触发特征信号的过程为:

6.根据权利要求1所述的一种基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法,其特征在于,s3中,基于轴力测量仪器输出的轴力信息,实时获取钢支撑轴力。

7.根据权利要求6所述的一种基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法,其特征在于,s3中,持续向挖掘设备控制端发出加压挖掘指令,直至当前轴力值到达最大轴力临界值的过程中:

8.根据权利要求7所述的一种基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法,其特征在于,s3中,持续向挖掘设备控制端发出加压挖掘指令,的过程中还包括:

9.一种电子设备,包括存储器、处理器,其特征在于,所述处理器用于执行所述存储器中的程序,以此实现如权利要求1至8中任意一项所述基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法。

10.一种包含计算机可执行指令的存储介质,其特征在于,所述计算机可执行指令的存储介质在由计算机处理器执行时,用于执行如权利要求1至8中任一项所述的基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法。


技术总结
本发明涉及一种基坑开挖过程中实时钢支撑轴力的控制方法、设备、介质,其中控制方法包括:获取目前工况条件下钢支撑所能承受的最大轴力值,将最大轴力值存储为最大轴力临界值;基坑开挖过程中,实时监控并获取围护体变形的触发特征信号;获取围护体变形的触发特征信号后,实时获取钢支撑轴力,并持续向挖掘设备控制端发出持续加压挖掘指令,直至当前轴力值到达最大轴力临界值,向挖掘设备控制端发出停止加压挖掘的指令。与现有技术相比,本发明通过实时监测和控制、关联模型预测最大轴力、数据分析和建模技术、多种监测仪器信息的使用,能够有效实现基坑开挖过程中钢支撑轴力的控制,提高施工的安全性和效率。

技术研发人员:吴夏晨,文希,葛新鹏
受保护的技术使用者:上海广大基础工程有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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