CN202834381U - 三维双曲线钢顶管纠偏装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及钢顶管施工技术领域，特别涉及一种三维双曲线钢顶管纠偏装置，包括纠偏测量装置和纠偏执行装置。所述纠偏测量装置包括发射红外线激光的激光经纬仪（6）、设置在钢顶管（3）机头后壳体圆心处的激光靶（4）、摄像机（5）、计算机（8）、倾斜仪（10）；在工作井内固定设有一测量平台（7），该测量平台（7）的高度与钢顶管（3）的轴线标高相同，所述激光经纬仪（6）设置在该测量平台（7）上；所述纠偏执行装置主要由顶管掘进机（1）、设置在所述顶管掘进机（1）与钢顶管（3）之间的多个过渡管（2）组成，所述顶管掘进机（1）、多个过渡管（2）依次通过螺栓联结；在每个所述过渡管（2）内各设有一组纠偏油缸（9）。能使钢顶管施工的纠偏达到良好效果，保证刚管道顶进轴线的准确，大大地降低了钢顶管工程的风险。
Description
技术领域
本实用新型涉及钢顶管施工技术领域,特别涉及一种三维双曲线钢顶管纠偏装置。
背景技术
随着城市建设的发展，地下空间非开挖技术在越来越受到人们的重视，并得到了广泛的应用。如何在对城市环境破坏最小的前提下安装及更换城市的供水、排水、煤气和通讯设施，对地下工程施工技术提出了新要求。
顶管施工技术是一种较好保护环境的铺设地下管线的非开挖技术。它在不扰动或轻微扰动管外土层结构的条件下，借助于主顶油泵等顶进设备的推力，将工具管或掘进机从工作井穿过沿线土层进入接收井；与此同时，将紧随其后的管道依次连接并埋设到连接这两个井的管线土层中的铺设地下管道的施工技术。
目前，在钢顶管施工中，顶管机的姿态测量方法很多，目前常用的测量方法有：人工测量法、陀螺罗盘法、自动跟踪全站仪测量法等。分析上述几种测量方法均存在弊端：人工测量法精度较低；陀螺仪设备目前尚较大，无法安装到机头；全站仪价格昂贵。
当顶进方向偏离设计轴线时，需要通过顶管机纠偏修正顶进方向，顶管机后面的管道会在顶进过程中弯曲从而达到纠偏的目的。直线顶管的纠偏，一般是通过掘进机的一组纠偏液压系统来完成。但是对曲线顶管，仅仅依靠掘进机的一组纠偏装置难以满足要求，尤其是曲率半径较小的情况更难以满足纠偏要求。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种适用于曲线顶管的三维双曲线钢顶管纠偏装置，克服了曲线顶管纠偏难的困难。
为解决上述技术问题，一种三维双曲线钢顶管纠偏装置，包括纠偏测量装置和纠偏执行装置；其特征在于：
所述纠偏测量装置包括发射红外线激光的激光经纬仪、设置在钢顶管机头后壳体圆心处的激光靶、摄像机、计算机、倾斜仪；在工作井内固定设有一测量平台，该测量平台的高度与钢顶管的轴线标高相同，所述激光经纬仪设置在该测量平台上；工作时，调整所述激光经纬仪的红外线激光方向与钢顶管的轴线一致，且正对所述激光靶；所述摄像机朝激光靶方向设置，且摄像机的信号直接送到所述计算机；所述倾斜仪固定于钢顶管机头中；
所述纠偏执行装置主要由顶管掘进机、设置在所述顶管掘进机与钢顶管之间的多个过渡管组成，所述顶管掘进机、多个过渡管依次通过螺栓联结；在每个所述过渡管内各设有一组纠偏油缸。
其中，在所述顶管掘进机与钢顶管之间设置三个所述过渡管，所述过渡管长度为3.5米。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优势：
1、本实用新型用一台小型摄像机监视激光靶，使操作人员在计算机的监视器上通过监视激光靶上光点的位置，来确定钢顶管机头的高程和平面的偏差，用纠偏操作来纠正机头的偏离，同时将光点位置信号送计算机进行数字化处理，得到机头的高程和平面的偏差量，再根据掘进距离计算出偏离推进轴线的偏差值。本实用新型有效解决了隧道工程中顶管机的机头上，设置激光测量装置来测量项管机的机头姿态的技术难题。
2、本实用新型采取在机头后设置多段安装油缸的特殊铰接管，可辅助机头纠偏，形成了多组油缸，多角度纠偏的系统。根据计算机模拟与实际值比较的偏差，调整机头与特殊段的多组纠偏油缸长度差值，使机头逐渐靠近轴线，顶管形成整体弯曲弧度导向，以稳定的曲线曲率半径顶进，使顶管机纠偏后，能够及时回归设计轴线，能使钢顶管施工的纠偏达到良好效果，保证刚管道顶进轴线的准确，大大地降低了钢顶管工程的风险。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中：1.顶管掘进机，2.过渡管，3.钢顶管，4.激光靶，5.摄像机，6.激光经纬仪，7.测量平台，8.计算机，9.纠偏油缸，10.倾斜仪。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，一种三维双曲线钢顶管纠偏装置，包括纠偏测量装置和纠偏执行装置。
所述纠偏测量装置包括发射红外线激光的激光经纬仪6、设置在钢顶管3机头后壳体圆心处的激光靶4、摄像机5、计算机8、倾斜仪10；在工作井内固定设有一测量平台7，该测量平台7的高度与钢顶管3的轴线标高相同，所述激光经纬仪6设置在该测量平台7上；工作时，调整所述激光经纬仪6的红外线激光方向与钢顶管3的轴线一致，且正对所述激光靶4；所述摄像机5朝激光靶4方向设置，且摄像机5的信号直接送到所述计算机8；所述倾斜仪10固定于钢顶管3机头中。
本实用新型用一台小型摄像机监视激光靶，使操作人员在计算机的监视器上通过监视激光靶上光点的位置，来确定钢顶管机头的高程和平面的偏差，用纠偏操作来纠正机头的偏离，同时将光点位置信号送计算机进行数字化处理，得到机头的高程和平面的偏差量，再根据掘进距离计算出偏离推进轴线的偏差值。
所述纠偏执行装置主要由顶管掘进机1、设置在所述顶管掘进机1与钢顶管3之间的多个过渡管2组成，所述顶管掘进机1、多个过渡管2依次通过螺栓联结；在每个所述过渡管2内各设有一组纠偏油缸9。
本实用新型采取在机头后设置多段安装油缸的特殊铰接管，可辅助机头纠偏，形成了多组油缸，多角度纠偏的系统。根据计算机模拟与实际值比较的偏差，调整机头与特殊段的多组纠偏油缸长度差值，使机头逐渐靠近轴线，顶管形成整体弯曲弧度导向，以稳定的曲线曲率半径顶进，使顶管机纠偏后，能够及时回归设计轴线，并用木垫衬板垫塞，使管道尽早按设计曲率半径强制形成整体性弯曲弧度，能使钢顶管施工的纠偏达到良好效果，保证刚管道顶进轴线的准确。
人工调节曲线段铰接管张口量调整轴线，顶管机推进到铰接点与曲线里程初始点时，派专人（2人以上）用专用扳手，通过调节螺栓螺母的位置关系，或使用短行程千斤顶使开口侧达到计算张开量；每当后继铰接管到达曲线里程初始点时就使开口达到计算张开量，依次类推，就可以形成整体弯曲弧度，保证了曲线段线型稳性。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及其优点。本行业的技术人士应该了解，本实用新型不受上述实施条例的限制，上述实施条例和说明书中描述的只是用于说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型原理和范围的前提下，本实用新型还可有各种变化和改进，这些变化和改进都属于要求保护的本实用新型范围内。
本实用新型要求保护范围同所附的权利要求书及其它等效物界定。
Claims (2)
1.一种三维双曲线钢顶管纠偏装置，包括纠偏测量装置和纠偏执行装置；其特征在于：
所述纠偏测量装置包括发射红外线激光的激光经纬仪（6）、设置在钢顶管（3）机头后壳体圆心处的激光靶（4）、摄像机（5）、计算机（8）、倾斜仪（10）；在工作井内固定设有一测量平台（7），该测量平台（7）的高度与钢顶管（3）的轴线标高相同，所述激光经纬仪（6）设置在该测量平台（7）上；工作时，调整所述激光经纬仪（6）的红外线激光方向与钢顶管（3）的轴线一致，且正对所述激光靶（4）；所述摄像机（5）朝激光靶（4）方向设置，且摄像机（5）的信号直接送到所述计算机（8）；所述倾斜仪（10）固定于钢顶管（3）机头中；
所述纠偏执行装置主要由顶管掘进机（1）、设置在所述顶管掘进机（1）与钢顶管（3）之间的多个过渡管（2）组成，所述顶管掘进机（1）、多个过渡管（2）依次通过螺栓联结；在每个所述过渡管（2）内各设有一组纠偏油缸（9）。
2.根据权利要求1所述的三维双曲线钢顶管纠偏装置，其特征在于：在所述顶管掘进机（1）与钢顶管（3）之间设置三个所述过渡管（2），所述过渡管（2）长度为3.5米。
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