[發明專利]一種綜合管廊大斷面矩形頂管施工受力監測體系

有效

• 申請號: 202011450153.8
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112576258B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 譚瑞山;黃河;李漪;彭斌;劉漢陽;朱付廣;劉小東;王紅偉
• 申請（專利權）人: 湖北省電力勘測設計院有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21F17/18
• 代理公司: 湖北天領艾匹律師事務所 42252
• 代理人: 楊建軍

本發明公開了一種綜合管廊大斷面矩形頂管施工受力監測體系，涉及頂管施工技術領域，包括矩形頂管管節、壓力檢測機構、氣壓控制機構，所述矩形頂管管節的內部設置有矩形艙，所述氣壓控制機構位于矩形艙內部，所述矩形頂管管節的頂端設置有壓縮艙。本發明通過設置矩形頂管管節、矩形艙、壓縮艙、伸縮槽、導氣孔、限位槽、活塞塊、固定槽、土壓力計、連接管、限位塊、信號傳輸電纜以及線槽可實現土壓力計的上下升降運動，連接管可對信號傳輸電纜進行保護，限位塊與限位槽的相互配合可對土壓力計的移動進行限位，通過以上多個零件的相互配合可在遇到碎石塊時將土壓力計收縮至壓縮艙內使其低于矩形頂管管節頂端面，可有效保護土壓力計。

技術領域

本發明涉及頂管施工技術領域，具體為一種綜合管廊大斷面矩形頂管施工受力監測體系。

背景技術

頂管施工是一種非開挖施工方法，頂管法施工就是在工作坑內借助于頂進設備產生的頂力，克服管道(即頂管)與周圍土壤的摩擦力，將管道按設計的坡度頂入土中并將土方運走，實際進行頂管施工時，通常采用多個頂管管節進行頂進，一個頂管管節完成頂入土層之后，再進行下一節管子繼續頂進，其原理是借助于主頂油缸及管道間、中繼間等推力，把工具管或掘進機從工作坑(也稱為工作井或始發井)內穿過土層(即出洞)一直推進到接收坑(也稱為接收井)內吊起，管道緊隨工具管或掘進機后，埋設在兩坑之間，非開挖工程技術徹底解決了管道埋設施工中對城市建筑物的破壞和道路交通的堵塞等難題，在穩定土層和環境保護方面凸顯其優勢，綜合管廊就是地下城市管道綜合走廊，采用頂管法對綜合管廊進行施工過程中，當頂管管節采用橫截面為矩形的矩形頂管管節時，頂進過程中矩形頂管管節的受力監測至關重要。

受施工工藝等因素的影響，矩形頂管管節受力往往復雜多變，尤其是對于矩形頂管管節的橫截面寬度大于6m且橫截面高度大于3m的大斷面矩形頂管施工時，矩形頂管管節受力監測難度大，目前，頂管施工過程中，對管土接觸壓力進行監測時，通常采用布設于頂管管節外側壁的土壓力計對所布設位置處頂管管節所承受壓力進行檢測，但在出洞階段土壓力計極易受洞門止水鋼板和始發井加固段混凝土碎塊、礫石的損壞，尤其當矩形頂管管節的橫截面尺寸較大時，所布設的土壓力計數量較多，并且更易被損壞。

因此發明了一種綜合管廊大斷面矩形頂管施工受力監測體系。

發明內容

本發明的目的在于：為了解決土壓力計遇到混凝土碎塊容易損壞的問題，提供一種綜合管廊大斷面矩形頂管施工受力監測體系。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種綜合管廊大斷面矩形頂管施工受力監測體系，包括矩形頂管管節、壓力檢測機構、氣壓控制機構，所述矩形頂管管節的內部設置有矩形艙，所述氣壓控制機構位于矩形艙內部，所述矩形頂管管節的頂端設置有壓縮艙，所述矩形頂管管節內部位于壓縮艙底端設置有伸縮槽、導氣孔，所述導氣孔位于伸縮槽的一側，所述矩形頂管管節內部位于伸縮槽底端設置有限位槽，所述壓力檢測機構位于壓縮艙內部。

優選地，所述壓力檢測機構包括活塞塊、土壓力計、連接管、限位塊以及信號傳輸電纜，所述活塞塊的外壁與壓縮艙的內壁相互套接，所述活塞塊的頂端設置有固定槽，所述土壓力計位于固定槽內部，所述連接管位于伸縮槽內部，所述連接管的頂端貫穿至壓縮艙內部與活塞塊的底端連接，所述限位塊位于限位槽內部，所述連接管的底端貫穿至限位槽內部與限位塊的頂端連接，所述固定槽內壁底端、連接管內部以及限位塊內部設置有線槽，所述信號傳輸電纜位于土壓力計底端。

優選地，所述氣壓控制機構包括高壓氣管、進氣閥、排氣閥、進氣管、排氣管、導氣管、連接管頭以及壓力檢測計，所述進氣閥、排氣閥分別與高壓氣管的兩側連接，所述進氣閥遠離高壓氣管的一側與進氣管連接，所述排氣閥遠離高壓氣管的一側與排氣管連接，所述導氣管位于高壓氣管的外壁頂端，所述連接管頭位于導氣管的頂端，所述壓力檢測計位于高壓氣管的頂端并位于導氣管的一側。

優選地，所述導氣孔、限位槽的底端貫穿至矩形頂管管節內部與矩形艙的內壁頂端相連接，所述連接管頭的外壁與導氣孔的內壁相互套接。