CN108488483A - 一种管道非开挖施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管道非开挖施工方法，其技术方案要点包括在工作坑中架设水平激光仪，在管体内安装导轨并在导轨上滑动连接滑块，滑块通长水准泡校对水平，水平激光仪照射跟随滑块滑动的圆环，通过判断水平激光仪投射出的水平线以及垂直线是否通过圆环中心来判断管体是否出现偏移，本发明具有能够精确稳定的检测顶管施工中管体是否出现偏移的效果。

Description

一种管道非开挖施工方法

技术领域

本发明涉及管道施工领域，更具体地说它涉及一种管道非开挖施工方法。

背景技术

非开挖技术是指利用岩土钻掘、定向测控等技术手段, 在地表不挖槽和地层结构破坏极小的情况下, 穿越河流、湖泊、重要交通干线、重要建筑物，实现对诸如供水、煤气、天然气、污水、电信电缆等公用管线的检测、铺设、修复与更换的施工技术。为了最大限度地减少对地面环境的影响，在地下管线的铺设与改造中，非开挖施工技术越来越多受到重视。

目前，现有技术中，申请公开号为CN106968682A的中国专利文件公开了一种基于光电传感器阵列的液压顶管机自动纠偏控制系统及其方法，该装置包括安装在液压顶管机工作的井内的激光器，以竖直的方式安装在液压顶管机的机头处并与激光器正对的平面光电传感器阵列，采集平面光电传感器阵列输出电压信号的数据采集卡，接收数据采集卡采集的数据信号进行数据处理的PLC控制器。平面光电传感器阵列随机头摆动时，激光器的激光束水平照射到平面光电传感器阵列上，PLC控制器根据数据采集卡连续性采集来的数据信号，对每次获得的相应光电传感器进行轨迹连线，由此获取液压顶管机的管道轴线的方位变化，根据一个设计轴线实时计算轴线偏差，根据轴线偏差控制PLC控制器实时控制纠偏油缸运动。

但是非开挖施工地点常常是处于城区中，当施工现场有干扰时，如无线电发射台、输电线路、变压器等将影响传感器的测量精度。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种管道非开挖施工方法，其优势在于能够精确稳定的检测顶管施工中是否出现偏移。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种管道非开挖施工方法，包括以下步骤：

步骤一：在每段管体内侧的中部位置沿周向方向设置弧形导轨，并在导轨上安装滑块，在滑块上安装长水准泡，并在滑块上设置贯穿滑块的螺纹孔；

步骤二：预备与螺纹孔配合的紧固螺栓，并在紧固螺栓的螺栓头上连接细线，在细线远离紧固螺栓的一端设置圆环；

步骤三：工作坑开挖并，在工作坑中设置施工设备；

步骤三：将顶管利用吊机将第一节管体吊至工作坑内，并通过液压顶管机顶入土层中；

步骤四：将紧固螺栓旋入螺纹孔中并且将滑块沿着导轨移动令长水准泡中的气泡处于正中的位置，然后拧紧螺栓将滑块固定在导轨上；

步骤五：在工作坑中架设水平激光仪并且将水平激光仪调平，然后打开激光仪并调整水平激光仪的高度以令水平激光仪投射出的水平线以及垂直线的交汇点穿过圆环中间的孔洞；

步骤六：利用吊机将第二节管体调入至工作坑中，并通过液压顶管机顶入土层中与第一节管体相抵；

步骤七：将第二节管体中的滑块调节至长水准泡中的气泡处于正中位置，然后再滑块上旋入紧固螺栓将滑块固定在导轨上；

步骤八：观察水平激光仪投射出的水平线以及垂直线的交汇点是否同时穿过第一节管体、第二节管体中的圆环中间的孔洞；

步骤九：根据观察步骤八的观察结果对管体进行偏移调节；

步骤十：依次安装第三节、第四节、第五节…….第N节管体。

通过采用上述技术方案，在管体内部安装导轨，并且通过观察长水准泡将管体内的滑块调整至合适位置，然后再滑块上连接圆环，在工作坑中架设水平激光仪，再通过观察水平激光仪投射出的水平线以及垂直线的交汇点是否同时穿过第一节管体、第二节管体……第N节管体中的圆环中间的孔洞来判断管体是否出现偏移。

本发明进一步设置为：所述紧固螺栓为元宝螺栓，所述紧固螺栓的螺栓头一端与一根细线连接在一起。

通过采用上述技术方案，紧固螺栓为元宝螺栓，方便人手拧动，元宝螺栓的螺栓头一端焊接有金属环，细线的一端与金属环绑扎在一起，方便将细线与紧固螺栓连接在一起。

本发明进一步设置为：滑块上的螺纹孔共有两个，圆环的圆周面上的相对两侧各连接有一根细线。

通过采用上述技术方案，滑块上的螺纹孔共有两个，圆环的圆周面上的相对两侧各连接有一根细线，从而令圆环能够快速稳定，并且不容易旋转扭动。

本发明进一步设置为：在工作坑外设置伸入工作坑中的测量工具，令测量工具伸入至工作坑中被水平激光仪水平线照射的位置，并时时观察水平激光仪投射出的水平线在测量工具上的位置。

通过采用上述技术方案，通过观察水平激光仪投射出的水平线在测量工具上的位置可以判断水平激光仪所处位置是否发生沉降。

本发明进一步设置为：工作坑外的相对两侧利用泡沫砖堆砌成具有相同高度的放置台，然后将一根横木的两端放置在两侧的放置台上，在横木的中部设置有一把竖直的塔尺。

通过采用上述技术方案，观察水平激光仪投射出的水平线在塔尺上的位置变化量可以判断水平激光仪所处位置发生的沉降量。

本发明进一步设置为：横木的两端设置有圆水准泡。

通过采用上述技术方案，在横木的两端设置有圆水准泡，可以观察横木两端的位置是否水平，并将横木调整至水平位置，进而可提高水平激光仪所处位置的沉降量观测的精确度。

本发明进一步设置为：所述工作坑中水平激光仪的一侧设置有竖直的塔尺，所述塔尺伸出于工作坑外，所述工作坑外设置有调平后的水准仪，所述水准仪可观察到塔尺上的刻度。

通过采用上述技术方案，工作坑中水平激光仪的一侧固定有塔尺，并且将塔尺伸出工作坑外，工作坑外设置有调平后的水准仪，通过水准仪观察塔尺上的刻度变化可以确定水平激光仪所处位置是否发生沉降，以及可以观测出水平激光仪所处位置的沉降量。

本发明进一步设置为：所述塔尺上的一侧设置有圆水准泡。

通过采用上述技术方案，在塔尺上的一侧设置有圆水准泡，可以通过观察圆水准泡来将塔尺调整至竖直位置。

综上所述，本发明具有以下有益效果：1、通过观察水平激光仪投射出的水平线以及垂直线的交汇点是否同时穿过第一节管体、第二节管体……第N节管体中的圆环中间的孔洞来判断管体是否出现偏移；2、通过观察水平激光仪投射出的水平线在塔尺上的位置可以判断水平激光仪所处位置是否发生沉降以及可以观测出水平激光仪所处位置的沉降量。

附图说明

图1是实施例一的整体结构示意图；

图2是图1中A处的放大示意图；

图3是实施例一的导轨及滑块配合示意图；

图4是实施例二的整体结构示意图。

附图标记说明：1、管体；2、导轨；3、固定块；4、滑块；5、长水准泡；6、螺纹孔；7、紧固螺栓；8、圆环；9、液压顶管机；10、吊机；11、工作坑；12、水平激光仪；13、放置台；14、塔尺；15、圆水准泡；16、钢板；17、水准仪；18、细线；19、横木。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一，一种管道非开挖施工方法，如图1、3所示，包括以下步骤：

步骤一：在每段管体1内侧的中部位置沿周向方向设置有与管体1内弧具有一样弧度的弧形导轨2，导轨2的两侧焊接固定有固定块3，固定块3嵌入在管体1内侧中，并通过在固定块3中旋入螺栓将固定块3固定在管体1内壁中，在导轨2上滑动连接方块状的滑块4，在滑块4面向管体1开口的一面上粘贴固定有两端指向导轨2的两端长水准泡5，长水准泡5沿着弧形导轨2两端滑动时长水准泡5中的气泡会移动，因为导轨2是弧形的，仅当长水准泡5中的气泡移动至长水准泡5的中间时，滑块4处于弧形导轨2的最高端，即滑块4能在管体1中所处的最高端，滑块4上与导轨2两端对应的两端上开设有贯穿滑块4的螺纹孔6（参照图2）；

步骤二：预备与螺纹孔6配合的紧固螺栓7，并在紧固螺栓7的螺栓头上焊接连接铁质细线18，然后将两根细线18远离紧固螺栓7的一端焊接固定在一个金属圆环8外圆周面上的相对两侧；

步骤三：工作坑11开挖并在工作坑11中安装液压顶管机9，在工作坑11外架设吊机10等施工设备；

步骤三：利用吊机10将第一节管体1吊至工作坑11内，并通过液压顶管机9顶入土层中；

步骤四：将紧固螺栓7旋入螺纹孔6中并且将滑块4沿着导轨2移动令长水准泡5中的气泡处于正中的位置，然后拧紧螺栓将滑块4固定在导轨2上，紧固螺栓7为元宝螺栓，方便人手拧动。同时因为圆环8的圆周面上的相对两侧各连接有一根细线18，从而令圆环8能够在安装在滑块4上后能够快速稳定，并且令圆环8两端端面与管体1两端开口对应，同时圆环8不容易旋转扭动；

步骤五：在工作坑11中架设水平激光仪12并且将水平激光仪12调平，然后打开激光仪并调整水平激光仪12的高度以令水平激光仪12投射出的水平线以及垂直线的交汇点穿过圆环8中间的孔洞；

步骤六：利用吊机10将第二节管体1调入至工作坑11中，并通过液压顶管机9将第二节管体1顶入土层中与第一节管体1相抵；

步骤七：因为多节管体1顶入土层中后，导轨2两端并不一定处于同一直线上，将第二节管体1中的滑块4调节至长水准泡5中的气泡处于正中的位置，此时第二节管体1中的长水准管处于弧形导轨2的最高端，然后在滑块4上旋入紧固螺栓7将滑块4固定在导轨2上；

步骤八：观察水平激光仪12投射出的水平线以及垂直线的交汇点是否同时穿过第一节管体1、第二节管体1中的圆环8中间的孔洞；

步骤九：根据观察步骤八的观察结果对管体1进行偏移调节；

步骤十：依次安装第三节、第四节、第五节…….第N节管体1。

如图1、3所示，为了监测水平激光仪12所处位置的沉降情况，在工作坑11外的相对两侧利用泡沫砖堆砌成具有相同高度的放置台13，然后将一根横木19的两端放置在两侧的放置台13上，在横木19的中部通过铁丝绑扎固定有一把竖直的塔尺14，通过观察水平激光仪12投射出的水平线在塔尺14上的位置变化量可以判断水平激光仪12所处位置是否发生的沉降，并且计算读数变化可以计算出沉降量。

同时在在横木19的两端粘贴固定有圆水准泡15，可以观察圆水准泡15来判断横木19两端的位置是否水平，将横木19两端调整至水平位置，可提高水平激光仪12所处位置的沉降量观测的精确度。

实施例二，

如图4所示，与实施例一的区别特征在于，工作坑11中水平激光仪12安放在一块钢板上16，钢板上16焊接有竖直的塔尺14，并且将塔尺14伸出工作坑11外，工作坑11外架设有调平后的水准仪17，通过水准仪17观察塔尺14上的刻度变化可以确定水平激光仪12所处位置是否发生沉降，以及可以通过水准仪17观测出塔尺14上的读数变化计算出激光水准仪17所处位置的沉降量。

同时在塔尺14上的一侧粘贴固定有圆水准泡15，可以通过观察圆水准泡15来将塔尺14调整至竖直位置，以提高水平激光仪12处的沉降量观测精度。

本具体实施例中的指定方向仅仅是为了便于表述各部件之间位置关系以及相互配合的关系。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，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。

Claims (8)

1.一种管道非开挖施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：在每段管体(1)内侧的中部位置沿周向方向设置弧形导轨(2)，并在导轨(2)上安装滑块(4)，在滑块(4)上安装长水准泡(5)，并在滑块(4)上设置贯穿滑块(4)的螺纹孔(6)；

步骤二：预备与螺纹孔(6)配合的紧固螺栓(7)，并在紧固螺栓(7)的螺栓头上连接细线18，在细线（18）远离紧固螺栓(7)的一端设置圆环(8)；

步骤三：工作坑(11)开挖并，在工作坑(11)中设置施工设备；

步骤三：利用吊机(10)将第一节管体(1)吊至工作坑(11)内，并通过液压顶管机(9)顶入土层中；

步骤四：将紧固螺栓(7)旋入螺纹孔(6)中并且将滑块(4)沿着导轨(2)移动令长水准泡(5)中的气泡处于正中的位置，然后拧紧螺栓将滑块(4)固定在导轨(2)上；

步骤五：在工作坑(11)中架设水平激光仪(12)并且将水平激光仪(12)调平，然后打开激光仪并调整水平激光仪(12)的高度以令水平激光仪(12)投射出的水平线以及垂直线的交汇点穿过圆环(8)中间的孔洞；

步骤六：利用吊机(10)将第二节管体(1)调入至工作坑(11)中，并通过液压顶管机(9)顶入土层中与第一节管体(1)相抵；

步骤七：将第二节管体(1)中的滑块(4)调节至长水准泡(5)中的气泡处于正中位置，然后再滑块(4)上旋入紧固螺栓(7)将滑块(4)固定在导轨(2)上；

步骤八：观察水平激光仪(12)投射出的水平线以及垂直线的交汇点是否同时穿过第一节管体(1)、第二节管体(1)中的圆环(8)中间的孔洞；

步骤九：根据观察步骤八的观察结果对管体(1)进行偏移调节；

步骤十：依次安装第三节、第四节、第五节…….第N节管体(1)。

2.根据权利要求1所述的一种管道非开挖施工方法，其特征在于：所述紧固螺栓(7)为元宝螺栓，所述紧固螺栓(7)的螺栓头一端与一根细线（18）连接在一起。

3.根据权利要求2所述的一种管道非开挖施工方法，其特征在于：所述滑块(4)上的螺纹孔(6)共有两个，圆环(8)的圆周面上的相对两侧各连接有一根细线（18）。

4.根据权利要求1所述的一种管道非开挖施工方法，其特征在于：在所述工作坑(11)外设置伸入工作坑(11)中的测量工具，令测量工具伸入至工作坑(11)中被水平激光仪(12)水平线照射的位置，并时时观察水平激光仪(12)投射出的水平线在测量工具上的位置。

5.根据权利要求4所述的一种管道非开挖施工方法，其特征在于：工作坑(11)外的相对两侧利用泡沫砖堆砌成具有相同高度的放置台(13)，然后将一根横木（19）的两端放置在两侧的放置台(13)上，在横木（19）的中部设置有一把竖直的塔尺(14)。

6.根据权利要求5所述的一种管道非开挖施工方法，其特征在于：横木（19）的两端设置有圆水准泡(15)。

7.根据权利要求4所述的一种管道非开挖施工方法，其特征在于：所述工作坑(11)中的水平激光仪(12)的一侧设置有竖直的塔尺(14)，所述塔尺(14)伸出于工作坑(11)外，所述工作坑(11)外设置有调平后的水准仪(17)，所述水准仪(17)可观察到塔尺(14)上的刻度。

8.根据权利要求7所述的一种管道非开挖施工方法，其特征在于：所述塔尺(14)上的一侧设置有圆水准泡(15)。