專(zhuān)利名稱(chēng)：三維雙曲線鋼頂管糾偏裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
三維雙曲線鋼頂管糾偏裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及鋼頂管施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三維雙曲線鋼頂管糾偏裝置。
背景技術(shù)：
[0002]隨著城市建設(shè)的發(fā)展，地下空間非開(kāi)挖技術(shù)在越來(lái)越受到人們的重視，并得到了 廣泛的應(yīng)用。如何在對(duì)城市環(huán)境破壞最小的前提下安裝及更換城市的供水、排水、煤氣和通 訊設(shè)施，對(duì)地下工程施工技術(shù)提出了新要求。[0003]頂管施工技術(shù)是一種較好保護(hù)環(huán)境的鋪設(shè)地下管線的非開(kāi)挖技術(shù)。它在不擾動(dòng)或 輕微擾動(dòng)管外土層結(jié)構(gòu)的條件下，借助于主頂油泵等頂進(jìn)設(shè)備的推力，將工具管或掘進(jìn)機(jī) 從工作井穿過(guò)沿線土層進(jìn)入接收井；與此同時(shí)，將緊隨其后的管道依次連接并埋設(shè)到連接 這兩個(gè)井的管線土層中的鋪設(shè)地下管道的施工技術(shù)。[0004]目前，在鋼頂管施工中，頂管機(jī)的姿態(tài)測(cè)量方法很多，目前常用的測(cè)量方法有人 工測(cè)量法、陀螺羅盤(pán)法、自動(dòng)跟蹤全站儀測(cè)量法等。分析上述幾種測(cè)量方法均存在弊端人 工測(cè)量法精度較低；陀螺儀設(shè)備目前尚較大，無(wú)法安裝到機(jī)頭；全站儀價(jià)格昂貴。[0005]當(dāng)頂進(jìn)方向偏離設(shè)計(jì)軸線時(shí)，需要通過(guò)頂管機(jī)糾偏修正頂進(jìn)方向，頂管機(jī)后面的 管道會(huì)在頂進(jìn)過(guò)程中彎曲從而達(dá)到糾偏的目的。直線頂管的糾偏，一般是通過(guò)掘進(jìn)機(jī)的一 組糾偏液壓系統(tǒng)來(lái)完成。但是對(duì)曲線頂管，僅僅依靠掘進(jìn)機(jī)的一組糾偏裝置難以滿足要求， 尤其是曲率半徑較小的情況更難以滿足糾偏要求。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種適用于曲線頂管的三維雙曲線鋼頂管 糾偏裝置，克服了曲線頂管糾偏難的困難。[0007]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，一種三維雙曲線鋼頂管糾偏裝置，包括糾偏測(cè)量裝置和糾 偏執(zhí)行裝置；其特征在于[0008]所述糾偏測(cè)量裝置包括發(fā)射紅外線激光的激光經(jīng)緯儀、設(shè)置在鋼頂管機(jī)頭后殼體 圓心處的激光靶、攝像機(jī)、計(jì)算機(jī)、傾斜儀；在工作井內(nèi)固定設(shè)有一測(cè)量平臺(tái)，該測(cè)量平臺(tái)的 高度與鋼頂管的軸線標(biāo)高相同，所述激光經(jīng)緯儀設(shè)置在該測(cè)量平臺(tái)上；工作時(shí)，調(diào)整所述激 光經(jīng)緯儀的紅外線激光方向與鋼頂管的軸線一致，且正對(duì)所述激光靶；所述攝像機(jī)朝激光 靶方向設(shè)置，且攝像機(jī)的信號(hào)直接送到所述計(jì)算機(jī)；所述傾斜儀固定于鋼頂管機(jī)頭中；[0009]所述糾偏執(zhí)行裝置主要由頂管掘進(jìn)機(jī)、設(shè)置在所述頂管掘進(jìn)機(jī)與鋼頂管之間的多 個(gè)過(guò)渡管組成，所述頂管掘進(jìn)機(jī)、多個(gè)過(guò)渡管依次通過(guò)螺栓聯(lián)結(jié)；在每個(gè)所述過(guò)渡管內(nèi)各設(shè) 有一組糾偏油缸。[0010]其中，在所述頂管掘進(jìn)機(jī)與鋼頂管之間設(shè)置三個(gè)所述過(guò)渡管，所述過(guò)渡管長(zhǎng)度為 3. 5 米。[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)勢(shì)[0012]1、本實(shí)用新型用一臺(tái)小型攝像機(jī)監(jiān)視激光靶，使操作人員在計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器上通 過(guò)監(jiān)視激光靶上光點(diǎn)的位置，來(lái)確定鋼頂管機(jī)頭的高程和平面的偏差，用糾偏操作來(lái)糾正 機(jī)頭的偏離，同時(shí)將光點(diǎn)位置信號(hào)送計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化處理，得到機(jī)頭的高程和平面的偏 差量，再根據(jù)掘進(jìn)距離計(jì)算出偏離推進(jìn)軸線的偏差值。本實(shí)用新型有效解決了隧道工程中 頂管機(jī)的機(jī)頭上，設(shè)置激光測(cè)量裝置來(lái)測(cè)量項(xiàng)管機(jī)的機(jī)頭姿態(tài)的技術(shù)難題。[0013]2、本實(shí)用新型采取在機(jī)頭后設(shè)置多段安裝油缸的特殊鉸接管，可輔助機(jī)頭糾偏， 形成了多組油缸，多角度糾偏的系統(tǒng)。根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬與實(shí)際值比較的偏差，調(diào)整機(jī)頭與特 殊段的多組糾偏油缸長(zhǎng)度差值，使機(jī)頭逐漸靠近軸線，頂管形成整體彎曲弧度導(dǎo)向，以穩(wěn)定 的曲線曲率半徑頂進(jìn)，使頂管機(jī)糾偏后，能夠及時(shí)回歸設(shè)計(jì)軸線，能使鋼頂管施工的糾偏達(dá) 到良好效果，保證剛管道頂進(jìn)軸線的準(zhǔn)確，大大地降低了鋼頂管工程的風(fēng)險(xiǎn)。


[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。[0015]圖中1.頂管掘進(jìn)機(jī)，2.過(guò)渡管，3.鋼頂管，4.激光靶，5.攝像機(jī)，6.激光經(jīng)緯儀，7.測(cè)量平臺(tái)，8.計(jì)算機(jī)，9.糾偏油缸，10.傾斜儀。
具體實(shí)施方式
[0016]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明[0017]如圖1所示，一種三維雙曲線鋼頂管糾偏裝置，包括糾偏測(cè)量裝置和糾偏執(zhí)行裝置。[0018]所述糾偏測(cè)量裝置包括發(fā)射紅外線激光的激光經(jīng)緯儀6、設(shè)置在鋼頂管3機(jī)頭后 殼體圓心處的激光靶4、攝像機(jī)5、計(jì)算機(jī)8、傾斜儀10 ;在工作井內(nèi)固定設(shè)有一測(cè)量平臺(tái)7， 該測(cè)量平臺(tái)7的高度與鋼頂管3的軸線標(biāo)高相同，所述激光經(jīng)緯儀6設(shè)置在該測(cè)量平臺(tái)7 上；工作時(shí)，調(diào)整所述激光經(jīng)緯儀6的紅外線激光方向與鋼頂管3的軸線一致，且正對(duì)所述 激光靶4 ;所述攝像機(jī)5朝激光靶4方向設(shè)置，且攝像機(jī)5的信號(hào)直接送到所述計(jì)算機(jī)8 ;所 述傾斜儀10固定于鋼頂管3機(jī)頭中。[0019]本實(shí)用新型用一臺(tái)小型攝像機(jī)監(jiān)視激光靶，使操作人員在計(jì)算機(jī)的監(jiān)視器上通過(guò) 監(jiān)視激光靶上光點(diǎn)的位置，來(lái)確定鋼頂管機(jī)頭的高程和平面的偏差，用糾偏操作來(lái)糾正機(jī) 頭的偏離，同時(shí)將光點(diǎn)位置信號(hào)送計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化處理，得到機(jī)頭的高程和平面的偏差 量，再根據(jù)掘進(jìn)距離計(jì)算出偏離推進(jìn)軸線的偏差值。[0020]所述糾偏執(zhí)行裝置主要由頂管掘進(jìn)機(jī)1、設(shè)置在所述頂管掘進(jìn)機(jī)I與鋼頂管3之間 的多個(gè)過(guò)渡管2組成，所述頂管掘進(jìn)機(jī)1、多個(gè)過(guò)渡管2依次通過(guò)螺栓聯(lián)結(jié)；在每個(gè)所述過(guò) 渡管2內(nèi)各設(shè)有一組糾偏油缸9。[0021]本實(shí)用新型采取在機(jī)頭后設(shè)置多段安裝油缸的特殊鉸接管，可輔助機(jī)頭糾偏，形 成了多組油缸，多角度糾偏的系統(tǒng)。根據(jù)計(jì)算機(jī)模擬與實(shí)際值比較的偏差，調(diào)整機(jī)頭與特殊 段的多組糾偏油缸長(zhǎng)度差值，使機(jī)頭逐漸靠近軸線，頂管形成整體彎曲弧度導(dǎo)向，以穩(wěn)定的 曲線曲率半徑頂進(jìn)，使頂管機(jī)糾偏后，能夠及時(shí)回歸設(shè)計(jì)軸線，并用木墊襯板墊塞，使管道 盡早按設(shè)計(jì)曲率半徑強(qiáng)制形成整體性彎曲弧度，能使鋼頂管施工的糾偏達(dá)到良好效果，保 證剛管道頂進(jìn)軸線的準(zhǔn)確。[0022]人工調(diào)節(jié)曲線段鉸接管張口量調(diào)整軸線，頂管機(jī)推進(jìn)到鉸接點(diǎn)與曲線里程初始點(diǎn) 時(shí)，派專(zhuān)人(2人以上)用專(zhuān)用扳手，通過(guò)調(diào)節(jié)螺栓螺母的位置關(guān)系，或使用短行程千斤頂使 開(kāi)口側(cè)達(dá)到計(jì)算張開(kāi)量；每當(dāng)后繼鉸接管到達(dá)曲線里程初始點(diǎn)時(shí)就使開(kāi)口達(dá)到計(jì)算張開(kāi) 量，依次類(lèi)推，就可以形成整體彎曲弧度，保證了曲線段線型穩(wěn)性。[0023]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征及其優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人 士應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施條例的限制，上述實(shí)施條例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是 用于說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型原理和范圍的前提下，本實(shí)用新型還可 有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都屬于要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。[0024]本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍同所附的權(quán)利要求書(shū)及其它等效物界定。
權(quán)利要求1.一種三維雙曲線鋼頂管糾偏裝置，包括糾偏測(cè)量裝置和糾偏執(zhí)行裝置；其特征在于:所述糾偏測(cè)量裝置包括發(fā)射紅外線激光的激光經(jīng)緯儀(6)、設(shè)置在鋼頂管(3)機(jī)頭后殼體圓心處的激光靶(4)、攝像機(jī)(5)、計(jì)算機(jī)(8)、傾斜儀(10);在工作井內(nèi)固定設(shè)有一測(cè)量平臺(tái)(7)，該測(cè)量平臺(tái)(7)的高度與鋼頂管(3)的軸線標(biāo)高相同，所述激光經(jīng)緯儀(6)設(shè)置在該測(cè)量平臺(tái)(7)上；工作時(shí)，調(diào)整所述激光經(jīng)緯儀(6)的紅外線激光方向與鋼頂管(3)的軸線一致，且正對(duì)所述激光靶(4);所述攝像機(jī)(5)朝激光靶(4)方向設(shè)置，且攝像機(jī)(5)的信號(hào)直接送到所述計(jì)算機(jī)(8);所述傾斜儀(10)固定于鋼頂管(3)機(jī)頭中；所述糾偏執(zhí)行裝置主要由頂管掘進(jìn)機(jī)(I)、設(shè)置在所述頂管掘進(jìn)機(jī)(I)與鋼頂管(3 )之間的多個(gè)過(guò)渡管(2 )組成，所述頂管掘進(jìn)機(jī)(I )、多個(gè)過(guò)渡管(2 )依次通過(guò)螺栓聯(lián)結(jié)；在每個(gè)所述過(guò)渡管(2)內(nèi)各設(shè)有一組糾偏油缸(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維雙曲線鋼頂管糾偏裝置，其特征在于在所述頂管掘進(jìn)機(jī)(I)與鋼頂管(3)之間設(shè)置三個(gè)所述過(guò)渡管(2)，所述過(guò)渡管(2)長(zhǎng)度為3. 5米。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及鋼頂管施工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種三維雙曲線鋼頂管糾偏裝置，包括糾偏測(cè)量裝置和糾偏執(zhí)行裝置。所述糾偏測(cè)量裝置包括發(fā)射紅外線激光的激光經(jīng)緯儀(6)、設(shè)置在鋼頂管(3)機(jī)頭后殼體圓心處的激光靶(4)、攝像機(jī)(5)、計(jì)算機(jī)(8)、傾斜儀(10)；在工作井內(nèi)固定設(shè)有一測(cè)量平臺(tái)(7)，該測(cè)量平臺(tái)(7)的高度與鋼頂管(3)的軸線標(biāo)高相同，所述激光經(jīng)緯儀(6)設(shè)置在該測(cè)量平臺(tái)(7)上；所述糾偏執(zhí)行裝置主要由頂管掘進(jìn)機(jī)(1)、設(shè)置在所述頂管掘進(jìn)機(jī)(1)與鋼頂管(3)之間的多個(gè)過(guò)渡管(2)組成，所述頂管掘進(jìn)機(jī)(1)、多個(gè)過(guò)渡管(2)依次通過(guò)螺栓聯(lián)結(jié)；在每個(gè)所述過(guò)渡管(2)內(nèi)各設(shè)有一組糾偏油缸(9)。能使鋼頂管施工的糾偏達(dá)到良好效果，保證剛管道頂進(jìn)軸線的準(zhǔn)確，大大地降低了鋼頂管工程的風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)F16L1/028GK202834381SQ20122031811
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者邵成猛, 丁玉龍 申請(qǐng)人:中鐵十六局集團(tuán)北京軌道交通工程建設(shè)有限公司