[實(shí)用新型]一種基于測(cè)斜的超長(zhǎng)水平管幕頂進(jìn)施工控制裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720286515.1
• 申請(qǐng)日: 2017-03-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206668289U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 卞桂榮;雷明鋒;蔣建榮;劉聰;于光遠(yuǎn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中交三航局第三工程有限公司;中南大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D11/40
• 分類號(hào): E21D11/40
• 代理公司: 南京眾聯(lián)專利代理有限公司32206
• 代理人: 周蔚然

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于巖土近接施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于測(cè)斜的超長(zhǎng)水平管幕頂進(jìn)施工控制裝置。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大力發(fā)展，各類巖土近接施工工程大量涌現(xiàn)，如隧道下穿既有敏感建構(gòu)筑物。此類工程施工過(guò)程中，由于周邊既有建構(gòu)筑物的存在，對(duì)變形控制要求極高，因此實(shí)際施工過(guò)程中經(jīng)常采用水平管棚、管幕等施工輔助措施，且穿越的距離越來(lái)越長(zhǎng)，進(jìn)一步出現(xiàn)了超長(zhǎng)水平管棚或管幕。

當(dāng)前，超長(zhǎng)水平管幕施工均采用單端頂進(jìn)的施工方法，由于頂進(jìn)距離長(zhǎng)，實(shí)際施工過(guò)程中常常出現(xiàn)管幕頂進(jìn)方向偏離且難以糾偏，進(jìn)而導(dǎo)致頂進(jìn)失敗等事故，造成不必要的浪費(fèi)和工期延誤。因此需要設(shè)計(jì)一種合適的能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)管幕軸線位置并實(shí)現(xiàn)糾偏的裝置和方法，一旦發(fā)現(xiàn)管幕頂進(jìn)方向出現(xiàn)偏離，便可根據(jù)偏離程度和方向進(jìn)行實(shí)時(shí)糾偏，從而避免返工或頂進(jìn)失敗。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種基于測(cè)斜的超長(zhǎng)水平管幕頂進(jìn)施工控制裝置，可實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)水平管幕頂進(jìn)過(guò)程中，管幕軸線姿態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整，可確保管幕頂進(jìn)精度，以滿足預(yù)定設(shè)計(jì)要求。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于測(cè)斜的超長(zhǎng)水平管幕頂進(jìn)施工控制裝置，其特征在于：包括：

頂進(jìn)系統(tǒng)，用于提供管幕施工過(guò)程中的水平頂推動(dòng)力；

測(cè)試系統(tǒng)，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管幕頂進(jìn)施工軸線偏離狀態(tài)；

糾偏系統(tǒng)，用于管幕頂進(jìn)過(guò)程中軸線偏離的糾正。

所述頂進(jìn)系統(tǒng)安裝在被頂進(jìn)管幕的后方，包括反力裝置、千斤頂組和分配鋼環(huán)，所述反力裝置置于頂進(jìn)系統(tǒng)的后方，用于提供頂推反力，所述千斤頂組為5-7個(gè)同規(guī)格千斤頂組成，沿所述分配鋼環(huán)周向均勻布置，其末端置于所述反力裝置上，前端與所述分配鋼環(huán)緊密接觸，用于提供所述管幕頂進(jìn)的頂推力，所述分配鋼環(huán)為略大于所述管幕的同心圓形環(huán)，置于所述管幕的末端，用于均勻分配來(lái)自所述千斤頂組的頂推力，使所述管幕受力均勻。

所述測(cè)試系統(tǒng)由安裝在所述管幕上測(cè)斜管、測(cè)斜儀、讀數(shù)儀和計(jì)算機(jī)組成，且兩兩之間分別采用通訊電纜連接。

所述測(cè)斜管為兩根，安裝在所述管幕外的左右兩側(cè)，沿所述管幕通長(zhǎng)布置，分別用于測(cè)試所述管幕軸線在頂進(jìn)過(guò)程中水平和豎向偏離情況。

所述糾偏系統(tǒng)由安裝在所述管幕頂端的糾偏裝置、傳動(dòng)帶組、糾偏控制器組成，所述傳動(dòng)帶組為4根，前端與所述糾偏裝置的4個(gè)轉(zhuǎn)向器連接，傳動(dòng)帶組32尾部連接傳動(dòng)輪14。

所述糾偏控制器通過(guò)所述通訊電纜與所述計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)糾偏指令的傳輸。

一種基于測(cè)斜的超長(zhǎng)水平管幕頂進(jìn)施工控制裝置與方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：首先通過(guò)所述測(cè)試系統(tǒng)的所述測(cè)斜儀沿所述測(cè)斜管全長(zhǎng)測(cè)量，由所述讀數(shù)儀讀取所述管幕軸線測(cè)試值，并將測(cè)試值通過(guò)所述通訊電纜傳輸和儲(chǔ)存至所述計(jì)算機(jī)中；

步驟2：根據(jù)預(yù)先編制好的安裝在所述計(jì)算機(jī)中的程序以及步驟1獲得的測(cè)試值，計(jì)算所述管幕軸線與設(shè)計(jì)軸線的偏離值；

步驟3：將計(jì)算得到的偏離值與預(yù)先設(shè)定的規(guī)定值進(jìn)行對(duì)比，判斷偏離情況是否在允許范圍之內(nèi)，若是，則繼續(xù)頂進(jìn)；若偏離超過(guò)規(guī)定值，則停止頂進(jìn)，并由所述計(jì)算機(jī)根據(jù)偏離量和設(shè)定公式計(jì)算糾偏量，其中為糾偏量；為所述糾偏裝置滾軸的直徑；為所述傳動(dòng)輪滾軸直徑；為測(cè)試計(jì)算得到的所述管幕軸線與設(shè)計(jì)軸線的偏離值；為當(dāng)前狀態(tài)所述管幕的頂進(jìn)長(zhǎng)度；

步驟4：進(jìn)一步將計(jì)算得到的糾偏量輸出至所述糾偏控制器調(diào)整所述糾偏裝置的4個(gè)轉(zhuǎn)向器，調(diào)整到位后，試頂進(jìn)1m后停機(jī)，重復(fù)步驟1～步驟2，判斷糾偏效果，若可行則繼續(xù)頂進(jìn)，直至所述管幕軸線恢復(fù)到設(shè)定或允許路徑；否則，先行停機(jī)并適當(dāng)增大糾偏量，重復(fù)步驟1～步驟4；

步驟5：待糾偏到位后，停機(jī)并通過(guò)所述傳動(dòng)輪復(fù)位所述糾偏裝置的4個(gè)轉(zhuǎn)向器，繼續(xù)頂進(jìn)，依次重復(fù)上述步驟，直至頂進(jìn)施工完畢。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明所述的一種基于測(cè)斜的超長(zhǎng)水平管幕頂進(jìn)施工控制裝置，可實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)水平管幕頂進(jìn)過(guò)程中，管幕軸線姿態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整，可確保管幕頂進(jìn)精度，以滿足預(yù)定設(shè)計(jì)要求。

附圖說(shuō)明

圖1 為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為發(fā)明糾偏量計(jì)算原理圖。

圖3為本發(fā)明的應(yīng)用流程圖。

圖4為本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)向器示意圖。

圖5為本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)向器工作示意圖。

附圖標(biāo)記列表：