CN107905259A - 箱涵顶进监测装置及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种箱涵顶进监测装置及其施工方法，解决了箱涵顶进过程中发生偏差时检测麻烦的问题，其技术方案要点是，位于箱身后侧定义一个观测点，且位于该观测点处设置支架且位于支架上设置红外线发射器；在箱身上且沿着箱身顶进方向预设有与红外线发射器相互对应的红外线接收器，红外线接收器的上下以及左右两侧均设置有带标度值的指示板；若顶进完成后，红外线接收器接收到红外线发射器的发射信号，则箱身未发生偏移，重复步骤直至完成所有箱身的顶进；反之，根据红外线信号所处指示板的位置，对顶进设备进行调节以实现纠偏，本发明直接根据红外线信号所处的位置来实现判断需要如何纠偏，方法更加简单且容易实现。

Description

箱涵顶进监测装置及其施工方法

技术领域

本发明涉及箱涵施工方法，特别涉及箱涵箱涵顶进监测装置及其施工方法。

背景技术

箱涵指的是洞身以钢筋混凝土箱形管节修建的涵洞。箱涵由一个或多个方形或矩形断面组成，一般由钢筋混凝土制成。

当新建道路必须从铁路、道路路基下通过时，对原有路线采取必要的加固措施后，可采取箱涵顶进施工技术。箱涵顶进前应检查验收箱涵主体结构的混凝土强度、后背，应符合设计要求。应检查顶进设备，并且进行预顶试验。顶进作业应在地下水位降至基底以下0.5～1.0m后进行，并宜避开雨期施工，若在雨期施工，必须做好防洪及防雨排水工作。

箱涵顶进的方式有两种，其中一种，如公布号为CN107142965A公开的运行地铁盾构区间结构上方的多孔预制箱涵施工方法，通过吊装箱涵的形式实现安装；另一种，如公告号CN104695343B公开的基于后背墙推进技术的长距离顶进施工方法，利用原后背墙，将箱涵顶进一段距离；采用预应力混凝土管桩部分连接原后背墙，预应力混凝土管桩部分上部覆盖土层，组成新的后背墙，箱涵继续顶进；拆除顶铁和千斤顶，采用新的预应力混凝土管桩部分连接新的后背墙，成新的后背墙，箱涵继续顶进；重复，依次顶进直到设计位置；目前市面上最常用的箱涵顶进的方式为千斤顶顶进的方法。

在箱涵顶进过程中，最难把控的就是箱涵顶进的行程位置，即了准确掌握箱涵顶进的方向和高程；为确保箱身顶进的方向和高程，在箱涵的后方设置观测站，布置好观测基准桩，观测站距后背要保持一定距离，以免后背变形而影响观测结果。观测站用的经纬仪及水准仪各一台，在顶进过程中箱身每前进一顶程，即对箱身的轴线、横向及高程进行观测，并做好详细记录，发现偏差及时通知顶进指挥人员采取措施，纠正编差。施工测量过程中，对所有的仪器及工具要经常检查，中线观测点和水准基点经常核对，如有变位或过大误差时要及时校正，否则将影响测量精度。顶进允许偏差：中线<100mm，高程<±200mm。通过上述的方式进行监控，虽然能够达到调校的功能，但是整体步骤繁杂，需要工作人员不断的通过仪器进行测量，记录数据，并根据数据进行计算获得对应的结果来判断是否发生偏差，整个过程工作量大且步骤繁杂，所以具有一定的改进空间。

发明内容

本发明的第一目的是提供箱涵顶进监测装置，能够固定在箱身上且方便对箱涵顶进过程是否发生偏移的情况进行检测。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种箱涵顶进监测装置，包括设置于箱身后侧的支架、位于支架上的红外线发射器、设置于箱身上且沿着箱身顶进方向预设有与红外线发射器相互对应的红外线接收器以及设置于箱身上设有供红外线接收器安装的固定座，所述固定座上且位于红外线接收器的周向位置设置有带标度值的指示板。

采用上述方案，由于红外线发射器所发射的红外线信号沿直线方向发射，故如果设置在箱身上红外线接收器接收到红外线信号，则说明箱身顶进的过程没有发生偏移，而一旦发生偏移，则红外线接收器无法接收到红外线信号，同时红外线信号处于指示板上，通过指示板上的标度值以及红外线信号所处的位置，可以进行适应性的调整，检测更加的方便且容易实现。

作为优选，所述固定座包括与箱身通过螺栓固定连接的底座以及设置于底座上且可于底座上旋转的旋转基座，所述底座上设有用于锁紧旋转基座的锁紧机构，所述红外线接收器位于旋转基座上。

采用上述方案，由于在红外线接收器的过程中，无法一次就直接对准，需要经过多次调整，故通过旋转基座的设置，使得旋转基座经过多次旋转调整并将红外线接收器对准红外线发射器时，在通过锁紧机构来锁定，使得安装红外线接收器更加的方便。

作为优选，所述底座上设有安装轴，所述安装轴的内部开设有安装槽，所述旋转基座上设有穿设于安装槽内的旋转轴；所述锁紧机构包括由安装轴的顶部向上延伸的若干卡接块以及套设于安装轴上且与安装轴螺纹连接的锁紧件；所述卡接块周向设置于安装轴的顶部且每相邻两个卡接块之间设有间隙；旋转所述锁紧件以沿着安装轴的轴向方向向下运动，所述锁紧件抵接于卡接块以保持若干卡接块周向夹紧旋转轴。

采用上述方案，通过旋转锁紧件的方式，能够快速的完成锁定，即锁紧件抵接于卡接块以保持若干卡接块周向夹紧旋转轴，降低在锁紧过程中发生偏移而需要重新调节的风险。

本发明的第二目的是提供箱涵顶进施工方法，实施更加方便，方便检测。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种箱涵顶进施工方法，步骤如下：

S100，预设安装后背分配梁以及顶进设备；

S200，按照多个箱身顶进顺序，分别进行顶进；

S300，任意一个箱身每顶进所预设的距离后，进行纠偏检测；

S400，位于箱身后侧定义一个观测点，且位于该观测点处设置支架且位于支架上设置红外线发射器；在箱身上且沿着箱身顶进方向预设有与红外线发射器相互对应的红外线接收器，红外线接收器的上下以及左右两侧均设置有带标度值的指示板；若顶进完成后，红外线接收器接收到红外线发射器的发射信号，则箱身未发生偏移，执行步骤S300直至完成所有箱身的顶进；反之，根据红外线信号所处指示板的位置，对顶进设备进行调节以实现纠偏。

采用上述方案，在箱身顶进过程中，实时观测红外线接收器以及指示板上的情况，一旦出现红外线接收器未接收到红外线信号，说明发生偏离了，若出现偏移较大时，则需要对顶进设备进行纠偏工作；整体检测更加的直观，直接通过指示板即可以完成检测，简单方便。

作为优选，顶进的方法如下：

采用两台挖掘机以及一台推土机；其中一台挖掘机预置于箱涵前侧进行出土作业，推土机预置于箱涵后侧进行清土工作，另一台挖掘机进行装土作业；每挖掘所预设的距离后，顶进装置对箱身顶进所预设的距离。

采用上述方案，两台挖掘机以及一台推土机相互配合，实现对箱身顶进过程中出土、清土、装土的作业，使得顶进的过程能够实现，同时通过对应挖掘机的挖土量的控制，能够实现一定的纠偏，调节箱身顶进过程中出现“载头”或“抬头”的状况。

作为优选，红外线发射器与红外线接收器的安装调试方法如下：

Q100，位于所选定的观测点放置红外线发射器以及支架，将红外线发射器所发射的红外线信号朝向箱身前进的方向；

Q200，位于箱身上且处于红外线发射器所发射红外线信号的轨迹上安装固定座以及红外线接收器；

Q300，调节底座上的旋转基座，保持设置于旋转基座上的红外线接收器对准红外线发射器以接收到红外线信号。

采用上述方案，根据观测点的设置，先对红外线发射器与红外线接收器的位置进行调节，方便后续顶进过程中的检测。

作为优选，顶进设备包括若干千斤顶，且位于箱身四周的位置均匀设置对应数量的千斤顶；且任意千斤顶均抵接于箱身上。

采用上述方案，顶进设备采用千斤顶，使用方便且实用，同时通过千斤顶能够实现发生左右偏移时进行调节，调节的方法也比较简单，更具有实用性。

作为优选，纠偏的方法如下：

P100，若红外线信号所处位置位于指示板的上侧或下侧，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行超挖或少挖来调节上下偏差；

P200，若红外线信号所处位置位于指示板的左侧或右侧，则通过控制位于箱身左右两侧千斤顶的启闭调节左右偏差。

作为优选，若红外线信号位于上下标度值上，则执行P100；若红外线信号位于左右标度值上，则执行P200。

作为优选，定义指示板上由标度值所分隔的区域为左上区域、右上区域、右下区域以及左下区域；

若红外线信号处于左上区域，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行超挖，同时关闭右侧的千斤顶且保持左侧的千斤顶启动并控制处于启动状态的千斤顶所顶进的行程；

若红外线信号处于右上区域，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行超挖，同时关闭左侧的千斤顶且保持右侧的千斤顶启动并控制处于启动状态的千斤顶所顶进的行程；

若红外线信号处于右下区域，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行少挖，同时关闭左侧的千斤顶且保持右侧的千斤顶启动并控制处于启动状态的千斤顶所顶进的行程；

若红外线信号处于左下区域，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行少挖，同时关闭右侧的千斤顶且保持左侧的千斤顶启动并控制处于启动状态的千斤顶所顶进的行程。

采用上述方案，根据红外线接收器的接收情况以及红外线信号处于指示板上的情况来分析需要怎么样进行纠偏，通过简单的检测来获取到偏差的情况，通过位于箱涵前侧的挖掘机进行超挖或少挖来调节上下偏差，通过控制位于箱身左右两侧千斤顶的启闭调节左右偏差；两种调整的方法可以同时进行，提高调整的效率。

综上所述，本发明具有以下有益效果：根据红外线信号所处的位置来实现判断需要如何纠偏，方法更加简单且容易实现。

附图说明

图1为箱涵顶进施工方法的流程示意图；

图2为箱涵顶进监测装置的安装位置示意图；

图3为固定座的爆炸图；

图4为固定座的正视图；

图5为图4中A-A部的剖视图；

图6为红外线发射器与红外线接收器的安装调试方法的流程示意图；

图7为纠偏方法的流程示意图。

图中：1、支架；2、红外线发射器；3、红外线接收器；4、固定座；41、底座；411、安装轴；412、安装槽；42、旋转基座；421、旋转轴；43、锁紧机构；431、卡接块；432、锁紧件；5、指示板；51、差区域；52、左上区域；53、右上区域；54、右下区域；55、左下区域。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：

箱涵顶进施工方法流程如图1所示，且依次为：制作路基防护壮、制作便梁支座、架设施工便梁、安装顶进设备、试顶、顶进、增加顶柱、测量或纠偏、箱身就位。

线路加固：为了防止路基土方塌方，预先在所需的位置处设置一排（5根）直径1.2m的挖孔桩防护路基。根据现场地质条件及线路状态，在确保行车安全的前提下，便梁支座在对应的位置设置所需的条形钢筋砼支座以及块形支座，条形支座采用2.0x16x1.5m的钢筋砼基础，块形支座采用4.0x2.5x1.0m的钢筋砼基础，线路两侧为2.5x2.5x1.0m，便梁支座在慢行开始后进行施工。

块形支座采用C25铪，尺寸为：在线路两侧为2.5x2.5m，深度1米，在两线间为4.0x2.5m，深度1米；条形基础为2.0x16m,深度1.5米。利用慢行时间进行施工，其检算资料如下：

承载组合：重载列车+便梁自重+冲击荷载=300T；

单个支座承载：300/4=75T；

基础承载面积：

线路外侧：2.5x2.5=6.25m2；

两线间：4.0x2.5=10m2；

条形基础：2.0x16=320m2；

基底充许承载力：18.4T/m2；

线路外侧基底应力：75/6.25=12T/m2<18.4T/m2；

两线间基底应力：75x2/10=15T/m2<18.4T/m2；

条形基础基底应力：75x6/320=1.4T/m2<18.4T/m2。

符合地基承载要求，上述支座在慢行开始后施工，支座基坑开挖深度为1米，由于在路基上开挖，土体密实，强度较高，因此决定采用垂直开挖，开挖平面尺寸线路两侧为2.6x2.6m，两线间为4.1x2.6m。基坑开挖采用同一端基坑同时开挖，基坑形成后，立即采用木板支撑，防止土体下滑，为防止道碴下滑，采用挡碴板将道碴挡起来再行开挖。然后进行绑扎钢筋。

绑扎钢筋，采用Φ25和Φ16螺纹钢筋网，上下各布置一层，摆放便梁限位预埋件，

电气化杆防护，便梁基础采用的是块形基础，深1m，其中，在对应电气化杆距我们的套涵顶进边线大约3.3m，为保证电气化杆的安全，采取槽钢斜拉加固和水平拉锚加固的方法来对其进行防护。

铁通及信号电缆防护，在铁通及信号电缆暴露后，用彩条布将电缆包裹牢固，用槽钢架空加固，并且派专人进行看护，以防止电缆被偷盗和损坏。

便梁架设，具体施工步骤如下：

穿入横梁的过程如下：

在钢轨头部用白油漆标出每个横梁位置，并且在轨腰用红油漆标出即有轨枕位置，以备将来恢复轨枕用；慢行开始后，利用列车间隙清理枕盒内道碴，将枕盒内道碴扒到与轨枕底平齐，然后利用封锁点按标定的位置方枕，每方一根，穿入一根横梁。

装卸便梁的过程如下：

施工便梁利用重型轨道车运至施工地点，采用人工配合轨道吊机进行卸梁作业。卸梁作业时，电气化接触网需停电。

安装便梁的过程如下：

将主梁准确放在指定的位置上，安装好牛腿，使横梁对准主梁加径肋，上紧牛腿与横梁连接螺栓，然后安装方板，上紧横梁与方板连接螺栓，安装横梁斜拉撑。斜拉撑采用75等边角钢自制，斜拉撑长度根据现场确定。

安装便梁限位的过程如下：

便梁限位采用在支座预埋两块钢板，然后在钢板上焊接60cm长的p50钢轨，钢轨与便梁之间填放枕木头并且塞实。

纵移便梁的过程如下：

便梁架设完毕后，先进行条形基础的制作，待条形基础达到强度后，再将便梁纵移至条形基础上，待条形基础制作完成并达到强度后，即可拆除便梁。

箱涵顶进准备过程如下：

降水：首先用深井降水，井深度18m，井直径40cm。昼夜连续抽水，便梁架设好后，由技术人员检测水位，待水位降至基底以下1.0m后，开始挖土。

在降水井、水泵、管路安装完毕进行抽水时，观测井中水位达到一定深度（约底板下1m）以后方可进行土方开挖，在土方开挖的同时，继续进行降水，保证水位始终开挖土层以下。降水井抽水时，潜水泵的抽水间隔时间自短至长，降水井每次抽水后，应立即停泵，对于出水量较大的井每天开泵抽水的次数相应要增多。降水运行过程中，现场实行24小时值班制，值班人员做好各井的水位观测工作，认真做好各项质量记录，做到准确齐全。以合理指导降水工作，提高降水运行的效果，对停抽的井及时测量水位，每天1～2次。

降水运行阶段要经常检查泵的工作状态，一旦发现不正常时及时调泵并修复。保证电源供给，如遇停电，须提前两个小时通知降水施工人员，以便及时采取措施，保证降水效果。

在挖土过程中，必须派人工看守，以防挖掘机碰坏井管导致废井或降低抽水效果。开挖后如部分基坑含水量较高，采取增打轻型井点及时进行降水。根据降水周期将降水井拆除。

线路路基观测的过程如下：

在每个便梁支座上各设一个沉降观测点，每天两次对路基的沉降状况进行观测，在架设好便梁开始出土拉槽时，加大对路基沉降的观测次数，由2次增加到4次。

拉槽出土的过程如下：

顶进作业必须实行三班制，采用挖掘机和推土机进行挖土，其中用一台小型60挖掘机和一台小型推土机对较小的箱涵进行拉槽出土；用两台130挖掘机和一台大推土机对较大的箱涵进行拉槽出土，以边挖边顶的方式进行，顶进前先进行第一次拉槽挖土，最大深度为轨底以下3.5m，下层土方顶进时进行第二次挖土。顶进挖土设中间平台，分上、下两层进行，每次掘进100cm，顶进100cm，顶一程挖一段，严禁超挖。在顶进前预先铺设滑床板。待滑床板达到设计强度后，开始顶进箱涵，顶进作业必须利用列车间隙进行，顶进过程中需指定专人对线路便梁支点的稳定情况进行监视，发现问题及时处理。列车通过开挖面时，严禁顶进。

箱涵顶进的过程如下：安装后背分配梁、安装以及检查顶进设备、拉槽挖土、试顶、挖土、顶进、增加顶柱、测量或纠编、顶进、箱身就位。

安装后背分配梁的过程如下：

后背分配梁采用三扣四P60钢轨，扣轨底部用捣沙法捣固，以保证扣轨面与箱涵底板面在同一平面上。分配梁长度分别为9.0m两组，4.5m一组，即主体箱涵分配梁采用9.0m，套涵采用4.5m。采用吊机配合安装，钢轨与钢轨用穿心螺栓连接，扣轨梁与后背梁接触面用干硬砂浆找平，塞实。

安装、检查顶进设备的过程如下：

顶进设备分为液压系统和传力设备。主要检查液压元件、管路接头、仪表等是否正常，以及检查千斤顶的行程是否与设计相符，顶柱或传力设备是否完好。本工程的顶进设备采用320T卧式油顶10台（其中备用2台）。箱涵顶进长度为53.4m，顶管采用砼顶柱，配备4m的12根、8m的83根、1m的顶铁22根、2m的顶铁22根，0.5m的顶铁22个，横向钢板δ=20mm，尺寸为9.0m*0.5m，35块。在设备安装完成后须进行调试，全面检查液压元件是否可靠，千斤顶功能有无异常，管路有否泄露，调整接点压力表和压力继电器的保安值，调整溢流阀的作用压力等。主体箱涵自重约为1925T，最大顶力=1925x1.3=2503T，布置8台320T千斤顶，在起顶时，若起顶压力过大，顶不动时另增加2台320T油顶组合使用。套涵自重约为429T，最大顶力=429x1.3=558T，布置4台320T千斤顶。位于箱身四周的位置均匀设置对应数量的千斤顶；且任意千斤顶均抵接于箱身上。

试顶的过程如下：

当箱身砼达到要求强度，顶进设备安装调试完毕，测量仪器安置稳妥，作业分工明确后，就可进行试顶进，全面检查设备情况及顶进的状态。

顶进作业的过程如下：

按照箱身顶进顺序，分别进行顶进，箱涵顶进采用带土顶进，开挖土方最大深度为轨底以下3.5m，在顶进中间两孔箱涵时，采用明挖空顶，昼夜不间断施工。顶进出土采用从铁路北侧单侧出土，挖掘机到箱涵前端进行出土作业，后面再用一台推土机清土，另一台同型号挖掘机进行装土作业。顶进时，挖掘机每挖1米，则顶进1米，不得超挖。挖土时严格掌握切土量，开挖底面的标高应根据当时箱身是否抬头、扎头的情况来确定。

开挖时必须做到四不挖土：列车通过时不挖土，避免列车通过时震动大，造成塌方；机械设备发生故障时不挖土；较长时间不顶进时不挖土；交接班前不挖土。

安放顶柱须保持与顶进箱身的中轴线顺直一致与后背梁垂直，每列顶柱要与千斤顶成一直线，每完成一个循环就要更换或填补不同规格的顶柱，顶柱每隔8m设置一道横向联系梁，使顶柱横向稳定。顶进时注意观察顶柱受力情况，防止弹起伤人，当箱身的顶进行程太大时如继续以填加顶柱的形式进行作业容易造成顶柱弓起崩出，此时必须在顶柱顶上用重物预压，所有的顶柱必须楔紧，各顶柱松紧程度应相同。

为确保箱身顶进的左右方向和上下高程，顶进前必须在顶进的后方设置观测点，布置好观测基准桩，观测点距后背要保持一定距离，以免后背变形而影响观测结果。为了方便对箱身顶进的左右方向和上下高程的检测，故设置箱涵顶进监测装置，如图2至5所示。

如图2所示，箱涵顶进监测装置包括设置于箱身后侧的支架1、位于支架1上的红外线发射器2、设置于箱身上且沿着箱身顶进方向预设有与红外线发射器2相互对应的红外线接收器3以及设置于箱身上设有供红外线接收器3安装的固定座4，固定座4上且位于红外线接收器3的周向位置设置有带标度值的指示板5。

其中，支架1优选为三脚架，通过垫高或通过三脚架的升降功能来实现红外线发射器2能够与红外线接收器3处于同一水平面，在红外线发射器2的外部设置有对应的护罩，避免红外线发射器2损坏。

如图3至4所示，指示板5的中部设有误差区域51，即在该误差区域51内是符合标准的，而一旦超出该区域则说明误差过大，需要调整。标度值以红外线接收器3的轴线方向为中心点向四周扩散，而该标度值呈十字型设置；定义指示板5上由标度值所分隔的区域为左上区域52、右上区域53、右下区域54以及左下区域55。

如图3至5所示，固定座4包括与箱身通过螺栓固定连接的底座41以及设置于底座41上且可于底座41上旋转的旋转基座42，红外线接收器3位于旋转基座42上，底座41上设有安装轴411，安装轴411的内部开设有安装槽412，旋转基座42上设有穿设于安装槽412内的旋转轴421，底座41上设有用于锁紧旋转轴421的锁紧机构43。

如图5所示，锁紧机构43包括由安装轴411的顶部向上延伸的若干卡接块431以及套设于安装轴411上且与安装轴411螺纹连接的锁紧件432；卡接块431周向设置于安装轴411的顶部且每相邻两个卡接块431之间设有间隙，本实施例中优选采用四块卡接块431；旋转锁紧件432以沿着安装轴411的轴向方向向下运动，锁紧件432抵接于卡接块431以保持若干卡接块431周向夹紧旋转轴421。

如图6所示，红外线发射器2与红外线接收器3的安装调试方法如下：

Q100，位于所选定的观测点放置红外线发射器2以及支架1，将红外线发射器2所发射的红外线信号朝向箱身前进的方向；

Q200，位于箱身上且处于红外线发射器2所发射红外线信号的轨迹上安装固定座4以及红外线接收器3；

Q300，调节底座41上的旋转基座42，保持设置于旋转基座42上的红外线接收器3对准红外线发射器2以接收到红外线信号；

Q400，通过锁紧机构43锁定的旋转基座42。

根据箱涵顶进监测装置来对箱身顶进的左右方向和上下高程的检测方法如下：

位于箱身后侧定义一个观测点，且位于该观测点处设置支架1且位于支架1上设置红外线发射器2；在箱身上且沿着箱身顶进方向预设有与红外线发射器2相互对应的红外线接收器3，红外线接收器3的上下以及左右两侧均设置有带标度值的指示板5；若顶进完成后，红外线接收器3接收到红外线发射器2的发射信号，则箱身未发生偏移，执行步骤S300直至完成所有箱身的顶进；反之，根据红外线信号所处指示板5的位置，对顶进设备进行调节以实现纠偏。

如图7所示，纠偏的方法如下：

P100，若红外线信号所处位置位于指示板5的上侧或下侧，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行超挖或少挖来调节上下偏差；

P200，若红外线信号所处位置位于指示板5的左侧或右侧，则通过控制位于箱身左右两侧千斤顶的启闭调节左右偏差。

若红外线信号位于上下标度值上，则执行P100；若红外线信号位于左右标度值上，则执行P200。

定义指示板5上由标度值所分隔的区域为左上区域52、右上区域53、右下区域54以及左下区域55；若红外线信号处于左上区域52，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行超挖，同时关闭右侧的千斤顶且保持左侧的千斤顶启动并控制处于启动状态的千斤顶所顶进的行程；若红外线信号处于右上区域53，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行超挖，同时关闭左侧的千斤顶且保持右侧的千斤顶启动并控制处于启动状态的千斤顶所顶进的行程；若红外线信号处于右下区域54，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行少挖，同时关闭左侧的千斤顶且保持右侧的千斤顶启动并控制处于启动状态的千斤顶所顶进的行程；若红外线信号处于左下区域55，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行少挖，同时关闭右侧的千斤顶且保持左侧的千斤顶启动并控制处于启动状态的千斤顶所顶进的行程。

顶进过程中，每顶一次，观测一次数据，发现偏差应及时调整。针对左右偏差，用增减一侧千斤顶的顶力，即开或关一侧千斤顶法门，增加或减少千手顶顶力数。如向左偏，即关闭减少右侧千斤顶，向右偏则反之操作。针对上下偏差，即纠正箱身“抬头”以及“栽头”的方法：当箱身“抬头”量不大时可将箱身前开挖面挖到低于箱底面，即进行超挖操作，若“抬头”量较大，则多超挖一些，在顶进中逐步调整，当情况好转时，便应酌情停止超挖以免又造成箱身“栽头”。“栽头”量不大时可将箱身前开挖面挖到高于箱底面，即进行少挖操作，若“栽头”量较大，则多少挖一些，在顶进中逐步调整，当情况好转时，便应酌情停止少挖以免又造成箱身“抬头”。

施工控制与纠偏要使箱身顶进方向不致偏斜，布置千斤顶时应严格根据箱身情况进行布置千斤顶，使千斤顶合力作用线与箱身中心线重合。箱身入土后，应注意挖土断面正确，使顶进所挖的土孔与箱身方向一致。

Claims (10)

1.一种箱涵顶进监测装置，其特征是，包括设置于箱身后侧的支架(1)、位于支架(1)上的红外线发射器(2)、设置于箱身上且沿着箱身顶进方向预设有与红外线发射器(2)相互对应的红外线接收器(3)以及设置于箱身上设有供红外线接收器(3)安装的固定座(4)，所述固定座(4)上且位于红外线接收器(3)的周向位置设置有带标度值的指示板(5)。

2.根据权利要求1所述的箱涵顶进监测装置，其特征是，所述固定座(4)包括与箱身通过螺栓固定连接的底座(41)以及设置于底座(41)上且可于底座(41)上旋转的旋转基座(42)，所述底座(41)上设有用于锁紧旋转基座(42)的锁紧机构(43)，所述红外线接收器(3)位于旋转基座(42)上。

3.根据权利要求2所述的箱涵顶进监测装置，其特征是，所述底座(41)上设有安装轴(411)，所述安装轴(411)的内部开设有安装槽(412)，所述旋转基座(42)上设有穿设于安装槽(412)内的旋转轴(421)；所述锁紧机构(43)包括由安装轴(411)的顶部向上延伸的若干卡接块(431)以及套设于安装轴(411)上且与安装轴(411)螺纹连接的锁紧件(432)；所述卡接块(431)周向设置于安装轴(411)的顶部且每相邻两个卡接块(431)之间设有间隙；旋转所述锁紧件(432)以沿着安装轴(411)的轴向方向向下运动，所述锁紧件(432)抵接于卡接块(431)以保持若干卡接块(431)周向夹紧旋转轴(421)。

4.一种箱涵顶进施工方法，其特征是，步骤如下：

S100，预设安装后背分配梁以及顶进设备；

S200，按照多个箱身顶进顺序，分别进行顶进；

S300，任意一个箱身每顶进所预设的距离后，进行纠偏检测；

S400，位于箱身后侧定义一个观测点，且位于该观测点处设置支架(1)且位于支架(1)上设置红外线发射器(2)；在箱身上且沿着箱身顶进方向预设有与红外线发射器(2)相互对应的红外线接收器(3)，红外线接收器(3)的上下以及左右两侧均设置有带标度值的指示板(5)；若顶进完成后，红外线接收器(3)接收到红外线发射器(2)的发射信号，则箱身未发生偏移，执行步骤S300直至完成所有箱身的顶进；反之，根据红外线信号所处指示板(5)的位置，对顶进设备进行调节以实现纠偏。

5.根据权利要求4所述的箱涵顶进施工方法，其特征是，顶进的方法如下：

采用两台挖掘机以及一台推土机；其中一台挖掘机预置于箱涵前侧进行出土作业，推土机预置于箱涵后侧进行清土工作，另一台挖掘机进行装土作业；每挖掘所预设的距离后，顶进装置对箱身顶进所预设的距离。

6.根据权利要求4所述的箱涵顶进施工方法，其特征是，红外线发射器(2)与红外线接收器(3)的安装调试方法如下：

Q100，位于所选定的观测点放置红外线发射器(2)以及支架(1)，将红外线发射器(2)所发射的红外线信号朝向箱身前进的方向；

Q200，位于箱身上且处于红外线发射器(2)所发射红外线信号的轨迹上安装固定座(4)以及红外线接收器(3)；

Q300，调节底座(41)上的旋转基座(42)，保持设置于旋转基座(42)上的红外线接收器(3)对准红外线发射器(2)以接收到红外线信号。

7.根据权利要求4所述的箱涵顶进施工方法，其特征是，顶进设备包括若干千斤顶，且位于箱身四周的位置均匀设置对应数量的千斤顶；且任意千斤顶均抵接于箱身上。

8.根据权利要求4所述的箱涵顶进施工方法，其特征是，纠偏的方法如下：

P100，若红外线信号所处位置位于指示板(5)的上侧或下侧，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行超挖或少挖来调节上下偏差；

P200，若红外线信号所处位置位于指示板(5)的左侧或右侧，则通过控制位于箱身左右两侧千斤顶的启闭调节左右偏差。

9.根据权利要求8所述的箱涵顶进施工方法，其特征是，若红外线信号位于上下标度值上，则执行P100；若红外线信号位于左右标度值上，则执行P200。

10.根据权利要求8或9所述的箱涵顶进施工方法，其特征是，定义指示板(5)上由标度值所分隔的区域为左上区域(52)、右上区域(53)、右下区域(54)以及左下区域(55)；

若红外线信号处于左上区域(52)，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行超挖，同时关闭右侧的千斤顶且保持左侧的千斤顶启动并控制处于启动状态的千斤顶所顶进的行程；

若红外线信号处于右上区域(53)，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行超挖，同时关闭左侧的千斤顶且保持右侧的千斤顶启动并控制处于启动状态的千斤顶所顶进的行程；

若红外线信号处于右下区域(54)，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行少挖，同时关闭左侧的千斤顶且保持右侧的千斤顶启动并控制处于启动状态的千斤顶所顶进的行程；

若红外线信号处于左下区域(55)，则通过位于箱涵前侧的挖掘机进行少挖，同时关闭右侧的千斤顶且保持左侧的千斤顶启动并控制处于启动状态的千斤顶所顶进的行程。