技术领域
[0001] 本
发明属于建筑施工领域，涉及一种双向钢支撑结构的动态调控系统及动态调控方法。
背景技术
[0002] 目前在大型基坑施工中，大面积地下开挖一般采用
钢筋混凝土作为坑中的
水平支撑，或通过设立分隔墙将大型基坑分割成若干个狭长型基坑后进行钢支撑临时支撑，但这种做法的施工成本较高，施工周期也很长，而且混凝土结构是在施工完成后拆除工作量大，噪声大、污染严重，不利于环保。
[0003] 目前另一种方法就是用双向钢支撑作为地下开挖后的水平支撑，它克服了混凝土水平支撑的缺点，具有可重复使用，利于环保等优点。
[0004] 采用常规的双向钢支撑结构时，是通过对逐根钢支撑在端部施加预应
力形成支撑体系的，其纵横向支撑交界处一般采用
法兰节点或抱箍节点，这种支撑节点为刚性节点。本领域技术人员往往忽视而
申请人注意到的是：双向钢支撑结构在施加预
应力时，存在施加预应力的先后顺序以及支撑的轴向
变形，施加预应力的支撑产生轴向压缩变形。由于刚性节点的存在，这种轴向压缩变形会通过刚性节点直接传递给垂直向的支撑，垂直向的支撑就会发生弯曲，弯曲的垂直向的支撑必然会对与施加预应力的支撑邻近的同向钢支撑产生节点附加弯矩，这样会逐步增加钢支撑的应力。因此，当施工至若干根支撑后，先前施工受力的钢支撑应力逐步增加，会导致支撑体系的应力超限而失效。
[0005] 如图1所示，在下图1所示的数字部位安装千斤顶，并按数字顺序逐个施加预应力(例如756吨)，即先施加1号支撑预应力，再施加2号支撑预应力，然后逐渐施加至12号支撑预应力，根据序号施加应力的过程中，施加应力值是逐渐增大的，计算结果表明，第1次加载时的最大应力值为-160.5MPa，而在最后施加12号支撑预应力时，应力值达到最大值-391.8Mpa。
[0006] 上述的计算结果表明，由于采用刚性节点的双向钢支撑结构在逐根施加预应力时，将导致后期施工的钢支撑对已施加预应力的钢支撑产生附加弯矩的作用，相应支撑的应力最大值由160.5MPa增加到391.8MPa，当超过钢支撑结构的承受范围时，就可能导致支撑体系的应力超限而失效。
发明内容
[0007] 本发明的目的在于提供一种双向钢支撑结构的动态调控系统及动态调控方法,解决
现有技术中双向钢支撑结构在轴力加载时附加弯矩与附加应力过大、且无法对双向钢支撑结构进行实时调控的问题。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明提供了一种双向钢支撑结构的动态调控系统，包括双向钢支撑结构、轴力加载工具和控制中心；
[0009] 所述双向钢支撑结构包括互相垂直的水平支撑和垂直支撑、以及设置于所述水平支撑和所述垂直支撑交接处的柔性节点；
[0010] 所述柔性节点包括外
箱体、内箱体、第一连接组件和第二连接组件，所述外箱体为中空结构，其表面开设有共轴的第一孔洞和第二孔洞，所述内箱体设置于所述外箱体内部；
[0011] 所述第一连接组件和所述第二连接组件分别穿过所述第一孔洞和所述第二孔洞与所述内箱体连接；
[0012] 所述内箱体的外壁与所述外箱体的内壁之间设置有弹性元件；
[0013] 所述水平支撑与所述外箱体连接，所述垂直支撑分别与所述第一连接组件和所述第二连接组件连接；
[0014] 所述轴力加载工具对所述水平支撑或所述垂直支撑进行轴力加载；
[0015] 所述控制中心控制所述轴力加载工具的工作状态。
[0016] 进一步的，所述外箱体和内箱体均为立方体；
[0017] 所述外箱体与水平面垂直的四个面分别为相互平行的第一面和第二面、相互平行的第三面和第四面，所述第一面和第二面上分别开设有共轴的第一孔洞和第二孔洞。
[0018] 进一步的，所述内箱体与水平面平行的两个面均与滑动件固定，所述滑动件与所述外箱体的内壁
接触。
[0019] 进一步的，所述柔性节点还包括第三连接组件和第四连接组件，[0020] 所述第一连接组件贯穿所述第一孔洞，其一端与所述内箱体连接，另一端用于与所述垂直支撑连接；
[0021] 所述第二连接组件贯穿所述第二孔洞，其一端与所述内箱体连接，另一端用于与所述垂直支撑连接；
[0022] 所述第三连接组件一端与所述外箱体的第三面连接，另一端用于与所述水平支撑连接；
[0023] 所述第四连接组件一端与所述外箱体的第四面连接，另一端用于与所述水平支撑连接。
[0024] 进一步的，所述第一连接组件和所述第二连接组件与所述内箱体
焊接或一体成型；
[0025] 所述第三组件和所述第四连接组件与所述外箱体焊接或一体成型。
[0026] 进一步的，所述第一连接组件包括第一
连接杆和第一法兰，第二连接组件包括第二连接杆和第二法兰，第三连接组件包括第三连接杆和第三法兰，第四连接组件包括第四连接杆和第四法兰，
[0027] 所述第一连接杆贯穿所述第一孔洞，其一端与所述内箱体连接，另一端与所述第一法兰连接，所述第一法兰用于与所述垂直支撑连接；
[0028] 所述第二连接杆贯穿所述第二孔洞，其一端与所述内箱体连接，另一端与所述第二法兰连接，所述第二法兰用于与所述垂直支撑连接；
[0029] 所述第三连接杆一端与所述外箱体的第三面连接，另一端与所述第三法兰连接，所述第三法兰用于与所述水平支撑连接；
[0030] 所述第四连接杆一端与所述外箱体的第四面连接，另一端与所述第四法兰连接，所述第四法兰用于与所述水平支撑连接。
[0032] 进一步的，所述轴力加载工具为千斤顶，所述千斤顶上设有压力
传感器和位移传感器，
[0033] 所述
压力传感器用于测定所述千斤顶加载的轴力，所述位移传感器用于测定所述千斤顶伸出的长度；
[0034] 所述控制中心接收所述压力传感器和所述位移传感器测定的数据。
[0035] 本发明还提供了一种利用上述的调控系统对双向钢支撑结构进行动态调控的方法，包括如下步骤：
[0036] S1：对所述双向钢支撑结构中的钢支撑进行分组，所述控制中心对同一组内的钢支撑对应的千斤顶进行同步调控，按照设定轴力值控制所述千斤顶对同组内的钢支撑同时进行轴力加载，加载完成时，所述位移传感器将测得的所述千斤顶的伸出长度作为基准位移传输给所述控制中心；
[0037] S3：所述位移传感器监测所述千斤顶的实时伸出长度并传输给所述控制中心；
[0038] S4：所述控制中心将所述千斤顶的实时伸出长度与所述基准位移进行比对；
[0039] S5：当所述实时伸出长度与所述基准位移不相等时，所述控制中心控制同组内的所有所述千斤顶的工作状态，使所有所述千斤顶的实时伸出长度等于所述基准位移。
[0040] 进一步的，所述千斤顶为
液压千斤顶，在所述S1中，将同组内的所有钢支撑对应的千斤顶接入同一
泵站，所述控制中心通过所述泵站驱动同组内的所有所述千斤顶同时工作，完成对同组内的所述钢支撑的轴力加载。
[0041] 优选的，所述控制中心为计算机自动控制系统，所述计算机自动控制系统通过PLC控制泵站驱动所述千斤顶。
[0042] 进一步的，所述S1具体包括：对双向钢支撑结构中钢支撑进行分组，将相同轴力的钢支撑分为一组，所述控制中心对同一组内的钢支撑对应的千斤顶进行同步调控。
[0043] 进一步的，所述S1具体包括：对双向钢支撑结构中钢支撑进行分组，将所有所述水平钢支撑和所有所述垂直钢支撑分为同一组，所述控制中心对所有钢支撑对应的千斤顶进行同步调控。
[0044] 进一步的，所述S1具体包括：将所有所述水平钢支撑分为同一组，所有所述垂直钢支撑分为另一组，先对所有所述水平钢支撑同时进行预应力加载，然后再对垂直钢支撑同时进行预应力加载。
[0045] 进一步的，所述S1具体包括：
[0046] S1.1：安装所述水平钢支撑和所述垂直钢支撑，然后安装对所述水平钢支撑进行轴力加载的千斤顶，但不安装对所述垂直钢支撑进行轴力加载的千斤顶；
[0047] S1.2：所述控制中心对所有所述水平钢支撑对应的千斤顶进行同步调控，对所有所述水平钢支撑同时进行轴力加载；
[0048] S1.3：安装对所述垂直钢支撑进行轴力加载的千斤顶；
[0049] S1.4：所述控制中心对所有所述垂直钢支撑对应的千斤顶进行同步调控，对所有所述垂直钢支撑同时进行轴力加载。
[0050] 进一步的，所述S1.2具体包括：将所有水平钢支撑对应的千斤顶接入第一泵站中，采用控制中心通过所述第一泵站同步驱动第一组内的所有千斤顶，对所述水平钢支撑进行预应力加载；
[0051] 所述S1.4具体包括：将所有垂直钢支撑对应的千斤顶接入第二泵站中,采用控制中心通过所述第二泵站同步驱动第二组内的所有千斤顶，对所述垂直钢支撑进行预应力加载。
[0052] 进一步的，所述S1具体包括：在对钢支撑进行轴力加载时，从钢支撑的两端同时对钢支撑进行轴力加载。
[0053] 进一步的，所述S1具体包括：在钢支撑的两端各设置一个千斤顶，所述控制中心控制两个所述千斤顶同时对钢支撑进行轴力加载。
[0054] 进一步的，所述S1具体包括：在钢支撑的中间部位设置一个千斤顶，利用所述千斤顶进行轴力加载。
[0055] 进一步的，所述S5具体包括：当任意一根钢支撑对应的千斤顶的伸出长度与所述基准位移不相等时，所述控制中心控制同组内的所有钢支撑对应的千斤顶进行调整，使同组内的所有千斤顶的伸出长度等于所述基准位移。
[0056] 进一步的，所述动态调控系统还包括
动力输出装置，所述动力输出装置与所述千斤顶连接，给所述千斤顶提供动力；所述控制中心与所述动力输出装置连接，控制所述动力输出装置的动力输出。
[0057] 进一步的，所述动力输出装置为电液动力装置，所述电液动力装置包括比例溢流
阀，所述控制中心与所述比例溢流阀连接，控制所述比例溢流阀的工作，所述S1包括：所述控制中心控制所述比例溢流阀，使其调节至设定压力，所述动力输出装置给所述千斤顶输出动力。
[0058] 进一步的，所述S1具体包括：
[0059] 对所述双向钢支撑结构中的钢支撑进行分组，所述控制中心控制所述动力输出装置，调节其动力输出，所述动力输出装置给同组内的所有所述千斤顶输出动力；
[0060] 同组内的所有所述千斤顶按照设定轴力值对同组内的钢支撑进行轴力加载，加载完成时，所述位移传感器将测得的所述千斤顶的伸出长度作为基准位移传输给所述控制中心。
[0061] 进一步的，所述S5具体包括：当所述千斤顶伸出长度大于所述基准位移时，[0062] 所述控制中心控制所述动力输出装置给所述千斤顶输出动力，所述千斤顶在设定轴力值下调整其伸出长度，使所述伸出长度缩短至等于所述基准位移。
[0063] 进一步的，所述S5中，当所述千斤顶的伸出长度大于所述基准位移，所述千斤顶在设定轴力值下无法缩短其伸出长度使所述伸出长度等于所述基准位移时，[0064] 所述千斤顶对钢支撑进行轴力减载，并调整其伸出长度，使所述千斤顶的伸出长度等于所述基准位移，所述压力传感器将此时千斤顶经过减载后的轴力值作为新的设定轴力值传输给所述控制中心。
[0065] 进一步的，在所述S5中，所述千斤顶对钢支撑进行轴力减载时，采用步进减载的方式，千斤顶每次减载固定的轴力值，并调整缩短其伸出长度，经过数次步进减载和调整，直至所述千斤顶的伸出长度缩短至等于所述基准位移。
[0066] 进一步的，所述S5具体包括：当所述千斤顶伸出长度小于所述基准位移时，[0067] 所述控制中心控制所述动力输出装置给所述千斤顶输出动力，所述千斤顶在设定轴力值下调整其伸出长度，使所述伸出长度缩短至等于所述基准位移。
[0068] 进一步的，所述S5中，当所述千斤顶的伸出长度小于所述基准位移，所述千斤顶在设定轴力值下无法调整其伸出长度使所述伸出长度等于所述基准位移时，[0069] 所述千斤顶对钢支撑进行轴力加载，并调整其伸出长度，使所述千斤顶的伸出长度等于所述基准位移，所述压力传感器将此时千斤顶经过减载后的轴力值作为新的设定轴力值传输给所述控制中心。
[0070] 进一步的，在所述S5中，所述千斤顶对钢支撑进行轴力加载时，采用步进加载的方式，千斤顶每次加载固定的轴力值，并调整其伸出长度，经过数次步进加载和调整，直至所述千斤顶的伸出长度缩短至等于所述基准位移。
[0071] 进一步的，所述千斤顶通过步进加载的方式对钢支撑进行轴力加载，当所述千斤顶加载的轴力值等于钢支撑自身失稳的最大内应力时，所述千斤顶停止轴力加载，所述压力传感器将此时千斤顶的轴力值作为轴力上限值传输给所述控制中心。
[0072] 与现有技术相比，本发明提供的双向钢支撑结构的动态调控系统，一方面采用柔性节点，使水平支撑与垂直支撑不直接接触，当对水平支撑加载轴力时，水平支撑产生的压缩变形不会直接作用于与内箱体连接的垂直支撑，使得垂直支撑的侧向位移大大减小，这样就有效的减小水平支撑轴力加载时对垂直支撑产生的附加弯矩，改善了整个双向钢支撑结构的受力状况；另一方面，通过控制中心控制轴力加载工具，可实现对钢支撑轴力的实时调控，防止因外界环境变化导致已加载的双向钢支撑结构的受力发生变化。本发明提供的调控方法可以在各种不同工况下实现对双向钢支撑轴力和位移的实时调控，为基坑工程临时钢支撑支护体系提供了更为安全的保障。
附图说明
[0073] 图1是现有技术中双向钢支撑结构轴力加载的示意图；
[0074] 图2是本发明
实施例提供的一种双向钢支撑结构的动态调控系统的示意图；
[0075] 图3-4是本发明实施例提供的一种双向钢支撑结构的动态调控系统中柔性节点的结构示意图；
[0076] 图5-8是本发明实施例提供的一种双向钢支撑结构的动态调控方法中一种对钢支撑结构进行轴力加载的方法的示意图。
具体实施方式
[0077] 以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种双向钢支撑结构的动态调控系统作进一步详细说明。根据下面说明和
权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
[0078] 如图2-4所示，本发明提供了一种双向钢支撑结构的动态调控系统，其特征在于，包括双向钢支撑结构、轴力加载工具4和控制中心；
[0079] 所述双向钢支撑结构包括互相垂直的水平支撑1和垂直支撑2、以及设置于所述水平支撑1和所述垂直支撑2交接处的柔性节点3；
[0080] 所述柔性节点3包括外箱体31、内箱体32、第一连接组件35和第二连接组件36，所述外箱体31为中空结构，其表面开设有共轴的第一孔洞311和第二孔洞312，所述内箱体32设置于所述外箱体31内部；
[0081] 所述第一连接组件35和所述第二连接组件36分别穿过所述第一孔洞311和所述第二孔洞312与所述内箱体32连接；
[0082] 所述内箱体32的外壁与所述外箱体31的内壁之间设置有弹性元件33；
[0083] 所述水平支撑1与所述外箱体31连接，所述垂直支撑2分别与所述第一连接组件35和所述第二连接组件36连接；
[0084] 所述轴力加载工具4对所述水平支撑1或所述垂直支撑2进行轴力加载；
[0085] 所述控制中心控制所述轴力加载工具4的工作状态。
[0086] 在本实施例的方案中，柔性节点3包括内、外箱体，两者之间设有弹性元件33，水平支撑1与外箱体31连接，垂直支撑2与内箱体32连接，此时，水平支撑1与垂直支撑2不直接接触，当对水平支撑1加载轴力时，水平支撑1会产生压缩变形，此时，水平支撑1的轴力会传递给外箱体31，使外箱体31产生轴向的位移，由于外箱体31是通过弹性元件33与内箱体32连接的，此时，外箱体31的位移不会直接作用于内箱体32，而是会先将水平支撑31的轴力传递给弹性元件33，弹性元件33受力压缩变形，这样，弹性元件33传递给内箱体32的位移会大大减小，即此时内箱体32的位移将小于外箱体31的位移，而与内箱体32连接的垂直支撑2的侧向位移也将大大减小。通过上述技术方案，可以有效的减小水平支撑1轴力加载时对垂直支撑2产生的附加弯矩。同理，当对垂直支撑2进行轴力加载时，也将显著地减小对水平支撑1产生的附加弯矩。在此
基础上，本发明还通过控制中心对轴力加载工具4进行调控，可以实现对双向钢支撑结构的实施调控，防止因外界环境变化导致已加载好的双向钢支撑结构的受力发生变化。
[0087] 进一步的，所述外箱体31和内箱体32均为立方体(也可以为其他形状，例如球形等)，所述外箱体31与水平面垂直的四个面上分别为相互平行的第一面和第二面、相互平行的第三面和第四面，所述第一面和第二面上分别开设有共轴的第一孔洞311和第二孔洞312。
[0088] 进一步的，所述内箱体32与水平面平行的两个面均与滑动件34固定，所述滑动件34与所述外箱体31的内壁接触。
[0089] 优选的，所述滑动件34为
不锈钢板，所述内箱体32与水平面平行的两个面均与一不锈钢板焊接，所述不锈钢板与所述外箱体31的接触面涂布涂
润滑油。上述方案可以有效的减小内箱体32与外箱体31之间相对运动产生的
摩擦力，减小两者之间的位移影响。优选的，不锈钢板焊接也可以其他
摩擦系数较小的物件代替。
[0090] 进一步的，所述柔性节点3还包括第三连接组件37和第四连接组件38，[0091] 所述第一连接组件35贯穿所述第一孔洞311，其一端与所述内箱体32连接，另一端与所述垂直支撑2连接；
[0092] 所述第二连接组件36贯穿所述第二孔洞312，其一端与所述内箱体32连接，另一端与所述垂直支撑2连接；
[0093] 所述第三连接组件37一端与所述外箱体31的第三面连接，另一端与所述水平支撑1连接；
[0094] 所述第四连接组件38一端与所述外箱体31的第四面连接，另一端与所述水平支撑1连接。
[0095] 进一步的，所述第一连接组件35和所述第二连接组件36与所述内箱体32焊接或一体成型；
[0096] 所述第三组件37和所述第四连接组件38与所述外箱体31焊接或一体成型。
[0097] 进一步的，所述第一连接组件35包括第一连接杆351和第一法兰352，第二连接组件36包括第二连接杆361和第二法兰362，第三连接组件37包括第三连接杆371和第三法兰372，第四连接组件38包括第四连接杆381和第四法兰382，
[0098] 所述第一连接杆351贯穿所述第一孔洞311，其一端与所述内箱体32连接，另一端与所述第一法兰352连接，所述垂直支撑2与所述第一法兰352连接；
[0099] 所述第二连接杆361贯穿所述第二孔洞312，其一端与所述内箱体32连接，另一端与所述第二法兰362连接，所述垂直支撑2与所述第二法兰362连接；
[0100] 所述第三连接杆371一端与所述外箱体31的第三面连接，另一端与所述第三法兰372连接，所述水平支撑1与所述第三法兰372连接；
[0101] 所述第四连接杆381一端与所述外箱体31的第四面连接，另一端与所述第四法兰382连接，所述水平支撑1与所述第四法兰382连接。
[0102] 优选的，所述外箱体31包括对称的左箱体和右箱体，所述左箱体和所述右箱体通过
螺栓连接组成所述外箱体31。将外箱体31设置成两部分，可以在安装的过程中，使得内箱体32更容易在外箱体31内部进行安装。
[0103] 优选的，所述弹性元件33为
碟形弹簧。选择的某一规格的碟形弹簧应当与钢支撑体系在施工阶段的整体
稳定性相适应，防止钢支撑失稳，在本实施例中，选择的碟形弹簧因当注意其压缩变形75％所需的力即为钢支撑失稳的支撑力，防止钢支撑失稳。
[0104] 在上述方案中，所述轴力加载工具4为千斤顶，所述千斤顶上设有压力传感器和位移传感器，
[0105] 所述压力传感器用于测定所述千斤顶加载的轴力，所述位移传感器用于测定所述千斤顶伸出的长度；
[0106] 所述控制中心接收所述压力传感器和所述位移传感器测定的数据。
[0107] 作为优选的，可在所述水平支撑1或所述垂直支撑2的两端均设置千斤顶，在进行轴力加载时，两端的千斤顶同时进行轴力加载。两端同时进行轴力加载，可以有效的减小钢支撑的长细比，减小附加弯矩和附加应力。
[0108] 本发明还提供了一种利用上述的调控系统对双向钢支撑结构进行动态调控的方法，包括如下步骤：
[0109] S1：对所述双向钢支撑结构中的钢支撑进行分组，所述控制中心对同一组内的钢支撑对应的千斤顶进行同步调控，按照设定轴力值控制所述千斤顶对同组内的钢支撑同时进行轴力加载，加载完成时，所述位移传感器将测得的所述千斤顶的伸出长度作为基准位移传输给所述控制中心；
[0110] S3：所述位移传感器监测所述千斤顶的实时伸出长度并传输给所述控制中心；
[0111] S4：所述控制中心将所述千斤顶的实时伸出长度与所述基准位移进行比对；
[0112] S5：当所述实时伸出长度与所述基准位移不相等时，所述控制中心控制同组内的所有所述千斤顶的工作状态，使所有所述千斤顶的实时伸出长度等于所述基准位移。
[0113] 进一步的，所述千斤顶为液压千斤顶，在所述S1中，将同组内的所有所述千斤顶接入同一泵站，所述控制中心通过所述泵站驱动同组内的所有所述千斤顶同时工作，完成对同组内的所述钢支撑的轴力加载。在上述技术方案中，具体的，在钢支撑的端部与基坑工程的围护之间安装一只千斤顶，然后利用所述千斤顶同时对同组内的钢支撑进行预应力加载。本领域技术人员可以想到的是，对钢支撑进行预应力加载时，应当不仅局限于采用千斤顶，还可以采用其他工具例如液压油缸等。因此，采用不同的工具进行预应力加载，应当也属于本发明的保护范围。
[0114] 进一步的，所述控制中心为计算机自动控制系统，所述计算机自动控制系统通过PLC控制泵站驱动所述千斤顶。采用计算机自动控制系统统一控制，可以避免因人工操作的差异性而导致的千斤顶在同步工作上产生差异性，而且效率更高。
[0115] 进一步的，所述S1具体包括：对双向钢支撑结构中钢支撑进行分组，将相同轴力的钢支撑分为一组，所述控制中心对同一组内的钢支撑对应的千斤顶进行同步调控。
[0116] 更进一步的，所述S1具体包括：对双向钢支撑结构中钢支撑进行分组，将所有所述水平钢支撑和所有所述垂直钢支撑分为同一组，所述控制中心对所有钢支撑对应的千斤顶进行同步调控。同时对所有钢支撑施加预应力，可以将逐根施加预应力导致的附加弯矩影响减小到最低，使得钢支撑结构在施加预应力的过程中不受过多的附加应力的影响，可以有效保证钢支撑结构的稳定性。
[0117] 如图5-8所示，进一步的，所述S1具体包括：将所有所述水平钢支撑分为同一组，所有所述垂直钢支撑分为另一组，先对所有所述水平钢支撑同时进行预应力加载，然后再对垂直钢支撑同时进行预应力加载。
[0118] 进一步的，所述S1具体包括：
[0119] S1.1：安装所述水平钢支撑和所述垂直钢支撑，然后安装对所述水平钢支撑进行轴力加载的千斤顶，但不安装对所述垂直钢支撑进行轴力加载的千斤顶；其目的是在施加单个方向的荷载时，由于另一个方向的支撑约束尚未形成，支撑体系整体变形表现为支撑本体的压缩变形，故不会出现附加弯矩；
[0120] S1.2：所述控制中心对所有所述水平钢支撑对应的千斤顶进行同步调控，对所有所述水平钢支撑同时进行轴力加载；
[0121] S1.3：安装对所述垂直钢支撑进行轴力加载的千斤顶；
[0122] S1.4：所述控制中心对所有所述垂直钢支撑对应的千斤顶进行同步调控，对所有所述垂直钢支撑同时进行轴力加载。
[0123] 进一步的，所述S1.2具体包括：将所有水平钢支撑对应的千斤顶接入第一泵站中，采用控制中心通过所述第一泵站同步驱动第一组内的所有千斤顶，对所述水平钢支撑进行预应力加载；
[0124] 所述S1.4具体包括：将所有垂直钢支撑对应的千斤顶接入第二泵站中,采用控制中心通过所述第二泵站同步驱动第二组内的所有千斤顶，对所述垂直钢支撑进行预应力加载。
[0125] 其中，所述控制中心为计算机自动控制系统，所述计算机自动控制系统通过PLC控制所述第一泵站或所述第二泵站驱动所述千斤顶的工作。
[0126] 进一步的，所述S1具体包括：在对钢支撑进行轴力加载时，从钢支撑的两端同时对钢支撑进行轴力加载。通过采用上述技术方案，在对钢支撑进行轴力加载时，由于从钢支撑的两端同时对钢支撑进行加载，则其压缩变形相较仅从钢支撑一端进行加载的情况减小了一半，即钢支撑在两端同时加载时产生的轴向压缩变形为ΔL＝NL/(2EI)，而仅从一端进行加载产生的轴向压缩变形为ΔL＝NL/EI)。这样，可以在一定程度上减小对与其垂直方向的钢支撑的附加弯矩，从而减小垂直方向的钢支撑对后续加载的钢支撑产生的附加应力，降低支撑应力，缩短施工周期。
[0127] 进一步的，所述S1具体包括：在钢支撑的两端各设置一个千斤顶，所述控制中心控制两个所述千斤顶同时对钢支撑进行轴力加载。本领域技术人员可以想到的是，在本案中不仅仅局限于采用千斤顶作为轴力加载工具，其他工具例如液压油缸等均可以作为轴力加载的工具应用到本发明中，应当认为这种工具的选用同样属于本发明的保护范围。
[0128] 进一步的，所述S1具体包括：在钢支撑的中间部位设置一个千斤顶，利用所述千斤顶进行轴力加载。当在中间部位设置千斤顶时，只需要一个千斤顶即可实现前一个实施例中在钢支撑两端采用两个千斤顶进行轴力加载的效果，可以有效的减少千斤顶的数量，达到节约成本的目的。
[0129] 进一步的，所述S5具体包括：当任意一根钢支撑对应的千斤顶的伸出长度与所述基准位移不相等时，所述控制中心控制同组内的所有钢支撑对应的千斤顶进行调整，使同组内的所有千斤顶的伸出长度等于所述基准位移。
[0130] 进一步的，所述动态调控系统还包括动力输出装置，所述动力输出装置与所述千斤顶连接，给所述千斤顶提供动力；所述控制中心与所述动力输出装置连接，控制所述动力输出装置的动力输出。
[0131] 进一步的，所述动力输出装置为电液动力装置，所述电液动力装置包括比例溢流阀，所述控制中心与所述比例溢流阀连接，控制所述比例溢流阀的工作，所述S1包括：所述控制中心控制所述比例溢流阀，使其调节至设定压力，所述动力输出装置给所述千斤顶输出动力。
[0132] 进一步的，所述S1具体包括：
[0133] 对所述双向钢支撑结构中的钢支撑进行分组，所述控制中心控制所述动力输出装置，调节其动力输出，所述动力输出装置给同组内的所有所述千斤顶输出动力；
[0134] 同组内的所有所述千斤顶按照设定轴力值对同组内的钢支撑进行轴力加载，加载完成时，所述位移传感器将测得的所述千斤顶的伸出长度作为基准位移传输给所述控制中心。
[0135] 在上述的调节方法中，根据千斤顶的伸出长度与所述基准位移之间的偏差，所述S5具体包括多种情况：
[0136] 第一种情况为：当所述千斤顶伸出长度大于所述基准位移，所述千斤顶在设定轴力值下调整其伸出长度，可以使所述伸出长度缩短至等于所述基准位移时，此时直接完成调控步骤，可以保证钢支撑的轴力和位移均在设定范围内。
[0137] 第二种情况为：当所述千斤顶的伸出长度大于所述基准位移，所述千斤顶在设定轴力值下无法缩短其伸出长度使所述伸出长度等于所述基准位移时，表明此时的轴力值偏大，此时，需要所述千斤顶对钢支撑进行轴力减载，并调整其伸出长度，使所述千斤顶的伸出长度等于所述基准位移，完成调控。同时，所述压力传感器将此时千斤顶经过减载后的轴力值作为新的设定轴力值传输给所述控制中心，在之后实时调控的过程中，当千斤顶伸出长度再次发生变化时，将在新的设定轴力值下对油缸的伸出长度进行调整。
[0138] 作为优选方案，在上述千斤顶对钢支撑进行轴力减载时，可以采用步进减载的方式，即千斤顶第一次减载时，减载固定的轴力值(例如每次减小5吨)，第一次减载完成后调整缩短千斤顶的伸出长度，若还是无法达到使伸出长度等于基准位移，则再进行第二次减载，第二次减载完成后再调节千斤顶的伸出长度，若还是无法达到使伸出长度等于基准位移，再进行第三次减载和调整，这样经过数次步进减载和调整，直至所述千斤顶的伸出长度缩短至等于所述基准位移，此时则完成调控。
[0139] 第三种情况为：当所述千斤顶伸出长度小于所述基准位移时，所述千斤顶在设定轴力值下调整其伸出长度，可以使所述伸出长度伸长至等于所述基准位移时，此时直接完成调控步骤，可以保证钢支撑的轴力和位移均在设定范围内。
[0140] 第四种情况为：当所述千斤顶的伸出长度小于所述基准位移，但所述千斤顶在设定轴力值下无法调整其伸出长度使所述伸出长度等于所述基准位移时，表明此时的轴力值偏小，此时，需要所述千斤顶对钢支撑进行轴力加载，并调整其伸出长度，使所述千斤顶的伸出长度等于所述基准位移，完成调控。同时，所述压力传感器将此时千斤顶经过减载后的轴力值作为新的设定轴力值传输给所述控制中心，在之后实时调控的过程中，当千斤顶伸出长度再次发生变化时，将在新的设定轴力值下对油缸的伸出长度进行调整。
[0141] 与上述步进减载类似，作为优选的，在所述千斤顶对钢支撑进行轴力加载时，同样可以采用步进加载的方式，千斤顶每次加载固定的轴力值，并调整其伸出长度，经过数次步进加载和调整，直至所述千斤顶的伸出长度缩短至等于所述基准位移，此时则完成调控。
[0142] 第五种情况为：当所述千斤顶的伸出长度小于所述基准位移，但所述千斤顶在设定轴力值下无法调整伸出长度使其达到等于所述基准位移时，表明此时的轴力值偏小，此时，需要千斤顶对所述钢支撑进行轴力加载，所述千斤顶通过步进加载的方式对所述钢支撑进行轴力加载，但当所述千斤顶加载的轴力值等于所述钢支撑自身失稳的最大内应力时，此时，仍然无法使所述千斤顶的伸出长度等于所述基准位移，此时，应当停止轴力加载，防止钢支撑自身失稳。之后的调控应当转为以轴力调控为主，此时，所述压力传感器将千斤顶加载的轴力值作为轴力上限值传输给所述控制中心，以此轴力上限值作为轴力调控的目标值。所述千斤顶通过步进加载的方式对钢支撑进行轴力加载，当所述千斤顶加载的轴力值等于钢支撑自身失稳的最大内应力时，所述千斤顶停止轴力加载，所述压力传感器将此时千斤顶的轴力值作为轴力上限值传输给所述控制中心，以此轴力上限值作为轴力调控的目标值。
[0143] 进一步的，在上述第五种情况中，所述调节方法还包括：
[0144] S6：所述压力传感器实时监测所述千斤顶加载的轴力值，并将实时轴力值传输给所述控制中心；
[0145] S7：所述控制中心将所述实时轴力值与所述轴力上限值进行比对；
[0146] S8：当所述实时轴力值与所述轴力上限值不相等时，所述控制中心控制所述动力输出装置给所述千斤顶输出动力，所述千斤顶调整其加载的轴力值，使所述实时轴力值等于所述轴力上限值。该S6-S8的调控步骤即为以轴力调控为主的调控方法。
[0147] 本发明提供的双向钢支撑结构的动态调控系统，一方面采用柔性节点，使水平支撑与垂直支撑不直接接触，当对水平支撑加载轴力时，水平支撑产生的压缩变形不会直接作用于与内箱体连接的垂直支撑，使得垂直支撑的侧向位移大大减小，这样就有效的减小水平支撑轴力加载时对垂直支撑产生的附加弯矩，改善了整个双向钢支撑结构的受力状况；另一方面，通过控制中心控制轴力加载工具，可实现对钢支撑轴力的实时调控，防止因外界环境变化导致已加载的双向钢支撑结构的受力发生变化。本发明提供的调控方法可以在各种不同工况下实现对双向钢支撑轴力和位移的实时调控，为基坑工程临时钢支撑支护体系提供了更为安全的保障。
[0148] 上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
