[發(fā)明專利]一種地下輸送管道用沉降監(jiān)控補(bǔ)償系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910724710.1
• 申請(qǐng)日: 2019-08-06
• 公開（公告）號(hào): CN110424448B
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范瑋佳;劉兆存;蔣聰;向靈芝;冉中林;許藝平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶交通大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D27/46
• 分類號(hào): E02D27/46;F16L1/11;G01C5/00;G08C17/02
• 代理公司: 重慶企進(jìn)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 50251
• 代理人: 周輝

本發(fā)明公開了一種地下輸送管道用沉降監(jiān)控補(bǔ)償系統(tǒng)及方法，沉降監(jiān)控補(bǔ)償系統(tǒng)包括用于支撐輸送管道的支撐補(bǔ)償裝置和用于監(jiān)控所述支撐補(bǔ)償裝置下方土體沉降量的監(jiān)控系統(tǒng)，所述支撐補(bǔ)償裝置包括基座和可豎向伸縮變形的彈性支撐機(jī)構(gòu)，所述彈性支撐機(jī)構(gòu)豎向安裝在所述基座上，且頂部安裝有呈圓弧形的支承板，所述支承板的內(nèi)徑與輸送管道的外徑相匹配，使輸送管道能夠放置在所述支承板內(nèi)。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能夠?qū)艿老路酵馏w沉降量進(jìn)行補(bǔ)償并能夠監(jiān)控沉降量，便于管道保養(yǎng)維護(hù)，有利于保障管道的使用安全，延長(zhǎng)管道使用壽命等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及土體沉降防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，特別的涉及一種地下輸送管道用沉降監(jiān)控補(bǔ)償系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

由于土體沉降，埋設(shè)在地下的輸送管道必然承受較大的豎向載荷，造成地下輸送管道容易發(fā)生豎向的彎曲變形，一旦沉降量過大，還可能使輸送管道破損或在連接處斷裂，造成管道內(nèi)流體的泄露。

現(xiàn)有的地基防沉降方法，主要有換填墊層法、拋石擠淤法、排水固結(jié)法、井點(diǎn)降水法、粉噴樁法等技術(shù)。其中水泥粉噴樁是用于加固軟土地基的一種常用方法，它是用水泥等材料作為固化劑，通過專用的粉體攪拌機(jī)械用壓縮空氣將粉體送到軟弱地層中，憑借鉆頭葉片，在地基深處就地將軟土和固化劑強(qiáng)制攪拌，在原位進(jìn)行強(qiáng)制攪拌，形成土和固化劑的混和物，利用固化劑與軟土之間所產(chǎn)生的物理、化學(xué)反應(yīng)，使軟土硬結(jié)成具有整體性、水穩(wěn)性和一定強(qiáng)度的良好地基。這種方法明顯施工工藝較為復(fù)雜，需先制作固化劑再通過壓縮空氣送達(dá)指定位置，還需要鉆頭將土和固化劑強(qiáng)制攪拌，過程繁冗且復(fù)雜，對(duì)工藝和機(jī)械要求高。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：如何提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能夠?qū)艿老路酵馏w沉降量進(jìn)行補(bǔ)償并能夠監(jiān)控沉降量，便于管道保養(yǎng)維護(hù)，有利于保障管道的使用安全，延長(zhǎng)管道使用壽命的地下輸送管道用沉降監(jiān)控補(bǔ)償系統(tǒng)。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案：

一種地下輸送管道用沉降監(jiān)控補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，包括用于支撐輸送管道的支撐補(bǔ)償裝置和用于監(jiān)控所述支撐補(bǔ)償裝置下方土體沉降量的監(jiān)控系統(tǒng)，所述支撐補(bǔ)償裝置包括基座和可豎向伸縮變形的彈性支撐機(jī)構(gòu)，所述彈性支撐機(jī)構(gòu)豎向安裝在所述基座上，且頂部安裝有呈圓弧形的支承板，所述支承板的內(nèi)徑與輸送管道的外徑相匹配，使輸送管道能夠放置在所述支承板內(nèi)。

使用時(shí)，可以沿管道鋪設(shè)路徑間隔安裝上述支撐補(bǔ)償裝置，由于支承板的圓弧內(nèi)徑與輸送管道的外徑相匹配，使得輸送管道放在支承板上后，能夠穩(wěn)定地停留在支承板的最低處。這樣，在完成支撐補(bǔ)償裝置的安裝后，直接吊裝輸送管道到支承板上，連接管道就可以完成管道的鋪裝，無需額外固定，相比水泥粉噴樁等防沉降方法，施工更加簡(jiǎn)單快捷。同時(shí)，由于支承板與基座之間的彈性支撐機(jī)構(gòu)能夠豎向伸縮變形，在管道的設(shè)計(jì)標(biāo)高下，受到管道和上方土體的壓力，彈性支撐機(jī)構(gòu)處于壓縮狀態(tài)。一旦某個(gè)防沉降裝置下方的土體發(fā)生沉降，基座一同下移，而管道同時(shí)還受到其他防沉降裝置支撐，基本保持位置不變，作用在彈性支撐機(jī)構(gòu)上的壓力減小，彈性支撐機(jī)構(gòu)伸長(zhǎng)，補(bǔ)償土體沉降量，繼續(xù)支撐在管道下方，避免沉降段管道懸空而造成嚴(yán)重彎曲，甚至破裂，從而提高管道的使用安全性和可靠性。

進(jìn)一步的，所述彈性支撐機(jī)構(gòu)為豎向安裝在所述基座上的支撐柱塞油缸，所述支撐補(bǔ)償裝置還包括用于維持壓力穩(wěn)定的儲(chǔ)能器，所述蓄能器通過液壓管與所述支撐柱塞油缸相連；所述監(jiān)控系統(tǒng)包括安裝在所述儲(chǔ)能器和支撐柱塞油缸之間油路上的壓力傳感器，和用于采集所述壓力傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊上連接有第一無線通訊模塊；還包括用于接收所述壓力傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)的監(jiān)控主機(jī)，所述監(jiān)控主機(jī)上連接有第二無線通訊模塊。

由于支撐柱塞油缸的活塞桿伸出后，儲(chǔ)能器的液壓油進(jìn)入到缸體內(nèi)，會(huì)使得儲(chǔ)能器的壓力降低，通過壓力傳感器檢測(cè)油壓，就能夠計(jì)算出支撐柱塞油缸的活塞桿的伸長(zhǎng)量，即對(duì)應(yīng)的沉降量，這樣，通過監(jiān)控每個(gè)支撐補(bǔ)償裝置上的液壓壓力值，或通過液壓壓力值換算得到的活塞桿伸長(zhǎng)量，就可以對(duì)土體的沉降量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，便于管道保養(yǎng)維護(hù)。