1.一种基于安全性的深基坑上下楼梯悬挂角的调节方法,其特征在于,所述方法包括:处理模块(5)获取设置于悬挂部(4)的监测模块(9)中监测的应力应变信号并生成应力当量,在所述应力当量超出许用应力的情况下,所述处理模块(5)能够生成执行信号并将所述执行信号传递至调节模块(7),
基于所述调节模块(7)根据所述执行信号生成的执行动作,机械构造模块(8)通过调节所述上下楼梯的高度对所述悬挂部(4)与所述上下楼梯形成的悬挂角(θ)进行调节,以使得在所述上下楼梯能够在所述应力当量超出许用应力的情况下安全地安装于所述深基坑的内部空间;
其中,所述机械构造模块(8)按照以下方式构造:所述悬挂部(4)的一端设置于所述深基坑的基础部分,另一端安装于伸缩支撑部(3),从而使得所述上下楼梯以与所述悬挂部(4)的所述悬挂角(θ)的方式悬挂于所述深基坑的内部空间;
第一步道(1)与第二步道(2)按照彼此不平行且转动连接的方式安装于所述伸缩支撑部(3)限定的内部空间以形成步道单元;
在所述调节模块(7)对所述机械构造模块(8)执行所述执行动作时,所述第一步道(1)能够绕所述第二步道(2)转动的方式改变所述第一步道的第一坡度角(β),所述第二步道(2)能够以绕所述第一步道(1)转动的方式改变所述第二步道(2)的第二坡度角(α),所述上下楼梯能够依据所述第一坡度角(β)和所述第二坡度角(α)的变化以折叠或者展开的方式调节所述上下楼梯的高度以调节所述悬挂角(θ)使得所述上下楼梯安全地悬挂于所述深基坑的内部空间。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述应力当量超出许用应力的情况下,所述处理模块(5)基于所述上下楼梯的属性和所述悬挂部(4)的属性生成的处理模型能够生成所述悬挂角(θ)的安全区间,所述处理模块(5)基于所述悬挂角(θ)的安全区间生成所述第一坡度角(β)的安全区间和所述第二坡度角(α)的安全区间从而生成所述伸缩支撑部(3)的伸缩量的安全区间,所述处理模块(5)基于所述伸缩量的安全区间生成所述执行信号并将所述执行信号传递至调节模块(7),其中,所述调节模块(7)按照如下方式将初始悬挂角(θ0)调节至所述悬挂角(θ)的安全区间内以形成安全悬挂角(θ1):
基于所述处理模块(5)生成的第一执行信号,所述调节模块(7)对所述机械构造模块执行第一执行动作以使得所述伸缩支撑部(3)从初始伸缩量调节至第一伸缩量;
在所述第一伸缩量与所述伸缩量的安全区间之间的最小差值/最小相对差值达到预设范围的情况下,基于所述处理模块(5)生成的第二执行信号,所述调节模块(7)对所述机械构造模块执行第二执行动作将所述伸缩支撑部(3)从所述第一伸缩量调节至第二伸缩量,以使得所述第二伸缩量处于所述伸缩量的安全区间,从而所述悬挂角(θ)能够在所述初始伸缩量调节所述第二伸缩量的情况下从所述初始悬挂角(θ0)调节至所述安全悬挂角(θ1)。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,在所述第一坡度角(β)的最大值不能满足所述第一坡度角(β)的安全区间和所述第二坡度角(α)不能满足所述第二坡度角(α)的安全区间情况下,所述处理模块(5)生成报警信号反馈至监控中心或推送至监控终端,施工人员依据所述报警信号至少采取如下措施,以使得所述上下楼梯的悬挂角(θ)能够调节至所述悬挂角(θ)的安全区间:
增大所述伸缩支撑部(3)的伸缩量;其中,相邻的伸缩支撑部(3)按照可拆卸的方式进行设置;所述伸缩支撑部(3)的两端均一体式设置有具有若干与螺柱匹配的螺纹孔(3a-2)的固定板(3a-1);和/或
增加所述悬挂部(4);所述悬挂部(4)至少包括第一悬挂支撑部(4a)和第二悬挂支撑部(4b),其中,所述第一悬挂支撑部(4a)和所述第二悬挂支撑部(4b)之间的夹角在所述上下楼梯完全展开的情况下为锐角;其中,所述第一悬挂支撑部(4a)的一端和所述第二悬挂支撑部(4b)的一端通过预埋设于所述基础部分的地脚螺栓与所述基础部分转动连接;所述第一悬挂支撑部(4a)的另一端和所述第二悬挂支撑部(4b)的另一端通过以固定方式设置于所述伸缩支撑部(3)垫板上的螺栓与所述伸缩支撑部(3)固定连接。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述调节模块(7)是按照液压驱动的方式对所述伸缩支撑部(3)的伸缩量进行调节以对所述第一坡度角(β)、第二坡度角(α)调节的方式调节所述上下楼梯的悬挂角(θ)至第二高度,其中,每一个所述伸缩支撑部(3)与液压系统的液压油路之间设置有电磁流量阀;所述伸缩支撑部(3)的伸长量或者缩短量均能够通过调节所述电磁流量阀的开度或者调节液压压力的方式进行调整;
其中,基于所述第一执行信号的所述电磁流量阀的开度大于基于所述第二执行信号的所述电磁流量阀的开度;和/或基于所述第一执行信号的液压压力大于基于所述第二执行信号的液压压力;以使得所述伸缩支撑部(3)的伸长量能够准确地从所述初始伸缩量调节至所述第二伸缩量;
其中,伸缩支撑部(3)包括若干个伸缩杆(3a),第一步道(1)分别安装于同侧的但轴线不同的两个伸缩杆(3a)之间,第二步道(2)分别安装于异侧的两个伸缩杆(3a)之间,所述伸缩杆(3a)的两端伸缩短节的侧壁开设进油孔和出油孔;所述进油孔和所述出油孔均与液压回路中的管道密封连接。
5.如权利要求4所述方法,其特征在于,所述第一悬挂支撑部(4a)和所述第二悬挂支撑部(4b)设置有应变式传感器;
所述应变式传感器用于监测第一悬挂支撑部(4a)和第二悬挂支撑部(4b)的应变并传输至所述处理模块(5);基于测得的应变,所述处理模块(5)通过胡克定律反演出应力并至少根据四大强度理论计算出应力当量;
基于所述应力当量与所述许用应力的比较,所述处理模块(5)能够生成所述执行信号并将所述执行信号传递至调节模块(7);
其中,所述许用应力是根据所述第一悬挂支撑部(4a)和所述第二悬挂支撑部(4b)的屈服极限或者强度极限获得。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述步道单元按照如下方式配置:在俯视观察所述步道单元的方向上,所述第一步道(1)包括以平行方式设置的第一步道I(1a)和第一步道II(1b),所述第二步道(2)包括以平行方式设置的第二步道I(2a)和第二步道II(2b),
所述第一步道I(1a)、所述第一步道II(1b)、所述第二步道I(2a)和第二步道II(2b)限定了一个所述步道单元,所述上下楼梯根据所述深基坑的深度能够设置若干个所述步道单元;
其中,所述上下楼梯在完全展开的情况下,所述第一步道(1)和所述第二步道(2)呈如下状态:
在侧视观察所述上下楼梯的方向上,所述第一步道I(1a)的第一坡度角和第一步道II(1b)第二坡度角互为相反数;在主视观察所述上下楼梯的方向上,所述第二步道I(2a)的第二坡度角和所述第二步道II(2b)的第二坡度角互为相反数;从而所述步道单元是能够让工作人员逐渐下入深基坑或者逐渐返回地表的环形通道。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,相邻的所述第一步道(1)与所述第二步道(2)按照如下方式进行配置:
相邻的所述第一步道(1)与所述第二步道(2)通过固定于所述伸缩支撑部(3)限定的工作空间的在上下楼梯完全展开的情况下位于不同伸缩支撑部在高度上间隔错开的转换台(12)转动连接,所述转换台(12)设置有铰接机构(12a);
其中,所述铰接机构(12a)至少包括铰接转体(12b)和设置有与所述铰接转体(12b)中的转动弧面(12c)契合的铰接孔(12d)的铰接杆(12e);所述铰接转体(12b)还包括转体座(12f);所述铰接杆(12e)以过盈配合的方式插入铰接支座(12g);
其中,第一转体座固定安装于所述第一步道(1),第二转体座固定安装于所述第二步道(2);第一铰接支座固定安装于所述转换台(12)与所述第一步道(1)的相对侧,第二铰接支座固定安装于所述转换台(12)与所述第二步道(2)的相对侧,当所述伸缩短节内注入液压油或者放出液压油时,第一步道(1)和/或所述第二步道(2)能够基于所述伸缩支撑部(3)的伸长或者缩短绕所述铰接机构(12a)限定的轴线转动,从而改变所述第一步道(1)的第一坡度角(α)和/或所述第二步道(2)的第二坡度角(β)。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,在所述第一步道(1)上设置有沿所述第一步道(1)长度方向的第一防护栏,且位于外侧的第一防护栏以能够延伸至所述转换台(12)的方式设置;
在所述第二步道(2)上设置有沿所述第二步道(2)长度方向的第二防护栏,且位于外侧的第二防护栏以能够延伸至所述转换台(12)的方式设置。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述第一步道(1)和所述第二步道(2)都包括有踏板和踏板支撑板;所述踏板安装于所述踏板支撑板上,其中,所述踏板在高度方向上和/或长度方向上按照能够伸缩的方式设置;和/或所述踏板支撑板按照能够伸缩的方式设置;从而,在所述第一步道(1)的第一坡度角和所述第二步道(2)的第二坡度角改变的情况下,所述踏板和/或所述踏板支撑板能够自由伸缩以适应第一坡度角和/或第二坡度角的改变带来的长度变化。
10.一种基于安全性的深基坑上下楼梯的调节系统,其特征在于,所述系统包括处理模块(5)、监测模块(9)、调节模块(7)和机械构造模块(8)其中,所述处理模块(5)获取设置于悬挂部(4)的所述监测模块(9)中监测的应力应变信号并生成应力当量,在所述应力当量超出许用应力的情况下,所述处理模块(5)能够生成执行信号并将所述执行信号传递至所述调节模块(7),基于所述调节模块(7)根据所述执行信号生成的执行动作,所述机械构造模块(8)通过调节所述上下楼梯的高度对所述悬挂部(4)与所述上下楼梯形成的悬挂角(θ)进行调节,以使得在所述上下楼梯能够在所述应力当量超出许用应力的情况下安全地安装于所述深基坑的内部空间;
其中,所述机械构造模块(8)按照以下方式构造:所述悬挂部(4)的一端设置于所述深基坑的基础部分,另一端安装于伸缩支撑部(3),从而使得所述上下楼梯以与所述悬挂部(4)的所述悬挂角(θ)的方式悬挂于所述深基坑的内部空间;第一步道(1)与第二步道(2)按照彼此不平行且转动连接的方式安装于所述伸缩支撑部(3)限定的内部空间以形成步道单元;
在所述调节模块(7)对所述机械构造模块(8)执行所述执行动作时,所述第一步道(1)能够绕所述第二步道(2)转动的方式改变所述第一步道的第一坡度角(β),所述第二步道(2)能够以绕所述第一步道(1)转动的方式改变所述第二步道(2)的第二坡度角(α),以使得所述系统能够依据所述第一坡度角(β)和所述第二坡度角(α)的变化以折叠或者展开的方式调节所述上下楼梯的高度以调节所述悬挂角(θ)使得所述上下楼梯安全地悬挂于所述深基坑的内部空间。