[0001] 本发明属于建筑技术领域，具体而言，涉及一种可调型门式架支撑体系及使用方法。

[0002] 传统的门式架支撑体系依靠标准构件进行组合，形成具有一定组合宽度的支撑体系。使用常规的方法进行门式架安装，现有的门式架支架大多为单支腿设计，无法根据实际
工况和使用要求进行调节，导致在某些特殊环境下无法满足使用需求，部分门式架支架的
安装过程较为繁琐，需要安装设备较多，增加了安装成本和时间。

[0003] 经检索，如中国专利公告号CN101886480A公开了一种可调型门式架模板支撑体系(对比文件一)通过插销结构调节门式架的宽度，CN215330475U公开了门式支撑架(对比文
件二)通过固定的斜支柱、垫板、重物和混凝土梁顶植筋对门式架进行支撑，CN221372460U
一种门字框架式柱间支撑体系(对比文件三)通过主斜撑梁、下横梁和立柱之间形成三角支
撑结构进行支撑，对比文件一中虽采用了调节的结构，但对门式架宽度设置成可调式的存
在承载力受限的问题，对比文件二中利用固定的结构对门式架进行支撑，导致门式架结构
受限，无法进行调整的问题，对比文件三中利用三角结构进行支撑，支撑结构稳定但结构固
定，对于需要进行调节的使用情况时，不便于进行调节。为此，设计一种根据门式架的情况
进行调节的可调型门式架支撑体系及使用方法。

[0050] 为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实
施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领
域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明
保护的范围。

[0051] 因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领
域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明
保护的范围。

[0052] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0053] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特
定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

[0054] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，
除非另有明确具体的限定。

[0055] 实施例一

[0056] 参照附图1‑4所示，本发明提供一种技术方案：一种可调型门式架支撑体系，包括支撑结构100，支撑架构包括中心套管101，中心套管101的外侧圆周阵列设置若干个斜向支
撑杆102和水平支撑杆103，水平支撑杆103的外端焊接有外支撑套管104；

[0057] 自动调平结构200，自动调平结构200安装在外支撑套管104的底端，自动调平结构200包括液压推杆201、顶板202和调平件203，顶板202焊接在液压推杆201的顶部，调平件
203固定在顶板202的表面；

[0058] 传感器反馈系统205，传感器反馈系统205用于对支撑体系的使用状态和水平状态进行监测；

[0059] 控制系统206，控制系统206用于对自动调平结构200进行自动调节；

[0060] 拓扑图生成模块207，拓扑图生成模块207利用传感器反馈系统205监测的数据创建支撑点的拓扑关系图，表示各点之间的相互影响和连接关系，对支撑体系的调平过程中
的各种部件及其相互关系，精确控制自动调节结构达到预设的水平状态。

[0061] 本发明实施例还通过以下技术方案进行实现。

[0062] 在本发明的实施例中，斜向支撑杆102位于水平支撑杆103的上方，斜向支撑杆102与水平支撑杆103数量一致，并与中心套管101和外支撑套管104焊接，外支撑套管104的内
部螺纹配合有调节立杆105，调节立杆105的底端与调节件卡接，通过斜向支撑杆102和水平
支撑杆103对中心套管101进行支撑，利用中心套管101和外支撑套管104与门式架进行连
接，外支撑套管104的数量根据门式架的结构进行调整。

[0063] 在本发明的实施例中，调平件203包括固定块2031、螺杆2032和弹簧2033，固定块2031焊接在顶板202的上表面，固定杆2035的中心处设置有与螺杆2032适配的中心块，中心
块与固定块2031之间固定有固定杆2035，弹簧2033环绕在螺杆2032的外侧，弹簧2033的底
端与中心块固定连接，螺杆2032的上端与调节立杆105连接，通过调节立杆105控制螺杆
2032转动，通过调节立杆105和螺杆2032的转动调节支撑体系与门式架之间的距离，且螺杆
2032在向下转动时压缩弹簧2033，通过弹簧2033在螺杆2032旋转过程中提供阻力，帮助工
作人员感受到调平的力度，从而更精细地控制调平过程，当达到所需水平位置时，停止旋转
螺杆2032，弹簧2033的恢复力会保持在当前位置，防止因外力或振动导致的位置变动，使得
支撑体系可进行手动调节，螺杆2032和固定块2031配合允许微小的旋转产生精确的垂直位
移，适合于需要高精度调平的场合，弹簧2033提供了一种阻尼效应，使得调平过程不会因为
快速旋转螺母而变得过于敏感，有助于平稳调平，液压推杆201的底部固定有支撑底块204，
通过支撑底块204进行位置安装，可利用螺栓固定在地面，也可将支撑底块204浇筑成混凝
土砖块进行位置固定。

[0064] 在本发明的实施例中，传感器反馈系统205包括位移传感器2051、水平传感器2052、倾角传感器2053和压力传感器2054，位移传感器2051用于监测自动调平结构200和支
撑结构100的高度变化，通常采用线性电位计、磁致伸缩传感器或激光测距传感器等，水平
传感器2052用于监测自动调平结构200和支撑结构100的水平位置，倾角传感器2053用于监
测自动调平结构200的倾斜角度，以确定是否达到水平状态，压力传感器2054用于监测自动
调平结构200承受的压力，确保支撑力在安全范围内，并帮助判断是否均匀分布，位移传感
器2051嵌设在顶板202和门式架上，对顶板202和门式架的高度进行监测，水平传感器2052
嵌设在支撑块和顶板202的内部及门式架的底端表面，倾角传感器2053设置在所述顶板202
的内部。

[0065] 在本发明的实施例中，控制系统206，控制系统206包括中央处理器2061、控制界面2062和数据处理模块2063，中央处理器2061用于控制自动调平结构200的调节；

[0066] 控制界面2062用于工作人员进行操作，包括修改调平参数、监控调平过程及人为干预操作；

[0067] 数据处理模块2063用于处理来自传感器反馈系统205的数据，包括滤波、去噪和校准，以提高数据的准确性和可靠性。

[0068] 在本发明的实施例中，拓扑图生成模块207包括拓扑图映射单元2071、状态评估单元2072和相对位置确定单元2073，拓扑图映射单元2071将数据处理模块2063预处理后的数
据映射到拓扑图上，每个节点的状态(如高度、压力)被更新，分析节点之间的相互关系，确
定支撑点之间的影响关系；

[0069] 状态评估单元2072基于拓扑图映射单元2071的拓扑图，用于评价支撑点的当先状态与预设状态的差异，确定偏离的数据；

[0070] 相对位置确定单元2073用于计算各支撑点之间的相对位置关系，以确定整体结构的平衡状态。

[0071] 在本发明的实施例中，状态评估单元2072状态数据差异的详细处理步骤如下：

[0072] 步骤一，基于拓扑图和支撑点的物理特性，利用有限元软件建立有限元模型，计算每个元素的应力、应变和位移，或进行PID控制模型的建立，PID控制模型通过比例、积分、微
分控制来调节支撑点，适用于简单的调平任务，进行支撑点布局分析、相互作用力分析、结
构刚度评估和稳定性分析，几何布局分析是分析支撑点在空间中的布局，确保它们均匀分
布，没有过于集中的支撑点，检查支撑点之间的距离和角度，确保符合结构设计的要求，利
用结构分析软件进行分析；

[0073] 结构刚度评估是评估支撑点对结构刚度的贡献，确保结构在受力时不会发生过大变形，检查支撑点的连接方式，确保连接牢固，能够传递力和力矩。

[0074] 利用有限元软件进行分析；

[0075] 稳定性分析使用静力平衡原理，确保支撑点能够稳定支撑结构100，不会发生倾覆或失稳，检查支撑点的位置和分布，确保在各种工况下结构的稳定性；

[0076] 步骤二，设定调平的优化目标，如最小化所有支撑点的高度差、压力差等，确定优化目标的约束条件，如支撑点的最大调整量、最大承受压力等，设计调平算法，如使用梯度
下降法、遗传算法、模拟退火算法等，算法需要能够处理多变量优化问题，并考虑到实时性
要求；

[0077] 步骤三，利用算法计算每个需要调整的支撑点的具体调整量，调整量包括支撑点需要上升或下降的高度、压力变化等，预设差异阈值，用于判断支撑点的状态是否存在差
异；

[0078] 步骤四，将计算出的调整量转换为具体控制指令，确保指令能够被自动调平结构200正确理解和执行；

[0079] 在执行调整指令后，继续监测传感器数据，进行闭环反馈，根据实际调平效果，微调控制指令，直至达到预设的调平精度；

[0080] 相对位置确定单元2073计算的详细步骤如下：

[0081] 步骤A，利用拓扑图的支撑点关系图，使用解析几何计算支撑点之间的相对位置，如距离、角度等；

[0082] 步骤B，基于计算出的相对位置，对支撑点在空间的布局、相互作用力和稳定性进行分析；

[0083] 步骤C，根据分析结果与控制系统206中预设的控制方案进行匹配。

[0084] 在本发明的实施例中，扑图映射单元进行拓扑图的建立时，需要对支撑点进行拓扑编号，详细步骤如下：

[0085] 步骤a，根据自动调节结构的支撑点数量从1‑n进行编号；

[0086] 步骤b，根据门式架的结构选择编号顺序，如从左到右、从内到外等，确保编号顺序能够清晰的反应支撑点的物理位置；

[0087] 步骤c，根据门式架的数量和区域确定编号区间，对不同位置或区域的门式架设置独立的编号区间；

[0088] 步骤d，将编号信息同步到控制系统206中，便于控制系统206根据编号控制对应的液压推杆201。

[0089] 实施例二

[0090] 参照附图5所示，本发明实施例另提供的一种可调型门式架支撑体系的使用方法，包括以下步骤：

[0091] S1，根据门式架的结构和位置，在其安装位置预先安装支撑体系，将门式架的底端插入到中心套管101中，利用斜向支撑杆102和水平支撑杆103进行支撑对中心套管101进行
支撑；

[0092] S2，在支撑体系的各个关键点预先安装倾角传感器2053、水平传感器2052、位移传感器2051和压力传感器2054，传感器实时监测结构的水平状态，并将数据传输至控制系统
206；

[0093] S3，控制系统206接收传感器数据，对传感器数据进行常规的预处理，利用拓扑图生成模块207生成拓扑图，根据实时传输的数据进行拓扑图的调整；

[0094] S4，控制系统206根据拓扑图分析出的结果和传感器数据变化趋势制定调平方案，传感器数据变化趋势的详细步骤如下：

[0095] 步骤S41，基于传感器反馈系统205监测的数据，使用图表工具进行可视化的展示，绘制时间序列图、折线图、散点图等，以便于分析和解释数据；

[0096] 步骤S42，根据图表进行传感器的数据趋势分析，并利用数据进行合适的模型建立；

[0097] 步骤S43，使用建立的模型进行数据变化的趋势预测，将预测结果与实际数据进行比较，以验证预测模型的准确性，根据验证结果，调整模型参数或选择更合适的模型；

[0098] S5，依据控制系统206的调平策略，控制需要调平位置的液压推杆201升降进行调节，并利用传感器反馈系统205进行实时监控，直到数据与调平方案一致，控制系统206停止
发送控制信号，完成调平工作。

[0099] 以上仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修
改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

[0100] 应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情
况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不
是要限于所述的特定顺序或层次。

[0101] 在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清
楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那
样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特
此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

[0102] 对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可
以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式
耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。