一种管头偏移检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种管头偏移检测装置及方法，所述装置包括：钻头、钻杆、靶盘、环型盘和成像仪；其中，靶盘设置在所述钻头内部，所述钻杆与所述钻头连接，所述环型盘设置于所述钻杆尾部，靶盘和环形盘与成像仪连接；所述靶盘上设置有多个第一位移控制灯和多个第二位移控制灯，任意两个第一位移控制灯所在的直线和任意两个第二位移控制灯所在的直线在所述靶盘上垂直相交；所述环形盘上设置有与所述第一位移控制灯和所述第二位移控制灯对应的第一参考灯和第二参考灯。本发明专利技术通过实时获取钢管顶进过程中每个位移控制灯在成像仪的成像位置信息，从而实现管头偏移的检测，提高了测量精度。

【技术实现步骤摘要】
一种管头偏移检测装置及方法
本专利技术涉及工程
，更具体地，涉及一种管头偏移检测装置及方法。
技术介绍
顶管施工技术能够解决管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通堵塞等难题，并且顶管施工技术在稳定土层和环境保护方面也能凸显其优势。顶管施工技术不仅在穿越铁路、公路、河流、建筑物等障碍物时有特殊的实用意义,而且对埋设较深、处于城市闹市区的地下管道施工时也具有显著的经济效益和社会效益,顶管施工技术从而被广泛推广应用到整条管道的施工上。但是在顶管施工的过程中常出现抬头、扎头或方向偏差等问题,为了防止过大的方向及高程误差,需要采用一种管头偏移检测装置来进行检测。现有技术的测量方式主要以探棒检测和灯光经纬仪人工读数测量为主，采用探棒检测的方法，其精度受顶管顶进距离、埋深及临近电磁波信号干扰程度的影响较大，很容易导致测量误差；采用灯光经纬仪人工读数测量的测量精度受操作人员的主观意识影响较大，也很容易导致测量误差。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种管头偏移检测装置及方法，用以解决上述现有技术中存在的缺陷。第一方面，本专利技术实施例提供一种管头偏移检测装置，包括：钻头、钻杆、靶盘、环形盘和成像仪；其中，所述靶盘设置在所述钻头内部，所述钻杆与所述钻头连接，所述环型盘设置于所述钻杆尾部，所述靶盘和环形盘与所述成像仪连接；所述靶盘上设置有多个第一位移控制灯和多个第二位移控制灯，任意两个第一位移控制灯所在的直线和任意两个第二位移控制灯所在的直线在所述靶盘上垂直相交；所述环形盘上设置有与所述第一位移控制灯和所述第二位移控制灯对应的第一参考灯和第二参考灯。进一步，所述靶盘上还设置有基准灯，所述基准灯设置于任意两个第一位移控制灯所在的直线和任意两个第二位移控制灯所在的直线在所述靶盘上垂直相交的交点处。优选的，所述第一位移控制灯对称设置在所述基准灯两侧和/或所述第二位移控制灯对称设置在所述基准灯两侧。进一步，所述靶盘上还设置有预警灯，所述预警灯设置于任意两个第一位移控制灯所在的直线上和/或任意两个第二位移控制灯所在的直线上，且所述预警灯设置的位置相较于任一位移控制灯的位置更靠近所述靶盘的边缘。第二方面，本专利技术实施例提供一种根据第一方面所述装置实施的管头偏移检测方法，包括：实时获取钢管顶进过程中成像仪的显示信息，所述成像仪的显示信息包括每个位移控制灯的成像位置信息；若任一位移控制灯的成像位置信息与第一显示信息不同，则检测到管头发生偏移；所述第一显示信息为所述管头位于正确施工位置和正确施工角度下每个位移控制灯的成像位置信息。本专利技术实施例通过实时获取钢管顶进过程中每个位移控制灯在成像仪的成像位置信息，通过获取的成像位置信息来检测管头的偏差，从而实现了对管头偏移的检测，提高了测量精度。附图说明图1为本专利技术实施例提供的管头偏移检测装置结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的管头偏移检测装置另一结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的另一种靶盘结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的又一种靶盘结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的再一种靶盘结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种管头偏移检测方法流程图；图7为本专利技术实施例提供的一种成像仪显示信息示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例中描述的钻头和钻杆位于钢管的内部，钻头位于钢管的管头位置；在施工过程中，钢管随钻头和钻杆同步顶进，考虑钻头和钻杆与钢管之间的空间被旋挖切削出的岩土等填充，因此管头的偏移和扭转与钻头的偏移和扭转是同步的，从而检测到钻头的扭转和偏移的情况，可视为检测到管头的偏移和扭转的情况。本专利技术实施例提供一种管头偏移检测装置，包括：钻头、钻杆105、靶盘108、环形盘207和成像仪；其中，靶盘108设置在钻头内部，钻杆105与所述钻头连接，环形盘207设置于钻杆105尾部，靶盘108和环形盘207与成像仪连接。图1为本专利技术实施例提供的管头偏移检测装置结构示意图，图2为本专利技术实施例提供的管头偏移检测装置另一结构示意图；其中，图1为本专利技术实施例管头偏移检测装置在管头处的结构图，图2是沿着钻杆105到钻杆105尾部处的结构图；如图1所示，靶盘108设置有多个第一位移控制灯101和多个第二位移控制灯102。本专利技术实施例提供的靶盘108上有任意两个第一位移控制灯101所在的直线和任意两个第二位移控制灯102所在的直线在靶盘108上垂直相交；钻杆105上还设置有螺旋钻齿106。具体的，本专利技术实施例提供的靶盘108可以通过焊接的方式固定设置于钻头的内部，钻头旋转时，靶盘108随钻头同时旋转。如图2所述，环形盘207上设置有与第一位移控制灯101和第二位移控制灯102对应的第一参考灯203和第二参考灯204。这里的对应是说环形盘上的第一参考灯203所在的直线与第二参考灯204所在的直线也垂直相交；且在钻头和钻杆105静止的初始时刻，在成像仪中显示的第一参考灯203成像位置信息所在直线与第一位移控制灯101成像位置信息所在的直线重合；且在成像仪中显示的第二参考灯204成像位置信息所在直线与第二位移控制灯102成像位置信息所在的直线重合。环形盘207可以是由多个环形盘部件通过卡扣环绕固定于钻杆105尾部，这里所说的钻杆105尾部，是指远离靶盘108的钻杆105另一端，并且这里的环形盘207和钻头处的靶盘108可以是平行设置，而靶盘108随钻头开始旋转时，设置于与钻头连接的钻杆105上的环形盘207也会与该靶盘108同步旋转。成像仪的显示信息是在靶盘和环形盘每同步旋转完一圈的时刻，成像仪所获取到靶盘和环形盘的显示信息，例如，成像仪的显示信息中，位移控制灯的成像位置信息是靶盘每旋转完一圈的时刻，位移控制灯的成像位置信息；成像仪的显示信息中参考灯的成像位置信息是环形盘每旋转完一圈的时刻，参考灯的成像位置信息。本专利技术实施例提供的成像仪与靶盘108和环形盘207可以通过有线传输的方式连接也可以通过无线传输的方式连接，从而使得成像仪可以显示设置于靶盘108上用于判断管头偏移情况的多个位移控制灯的成像位置信息，此处的位移控制灯成像位置信息在钻头和钻杆105静止的初始时刻，和靶盘108中的位移控制灯的位置相对应。成像仪也可以显示设置于环形盘207上参考灯的成像位置信息，在钻头和钻杆105静止的初始时刻，在成像仪中显示的第一参考灯203成像位置信息所在直线与第一位移控制灯101成像位置信息所在的直线重合；且在成像仪中显示的第二参考灯204成像位置信息所在直线与第二位移控制灯102成像位置信息所在的直线重合。本专利技术实施例的位移控制灯用于检测管头偏移情况，一般的，位移控制灯和参考灯可采用激光灯，但其他能实现发光成像的设备均可使用，本专利技术实施例对此不作具体限定。任意两个第一位移控制灯101所在直线与任意两个第二位移控制灯102所在的直线垂直相交，则此时的第一位移控制灯101与第二位移控制灯102是分别处于垂直相交的两条直线上的位移控制灯。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管头偏移检测装置，其特征在于，包括：钻头、钻杆、靶盘、环型盘和成像仪；其中，所述靶盘设置在所述钻头内部，所述钻杆与所述钻头连接，所述环型盘设置于所述钻杆尾部，所述靶盘和环形盘与所述成像仪连接；所述靶盘上设置有多个第一位移控制灯和多个第二位移控制灯，任意两个第一位移控制灯所在的直线和任意两个第二位移控制灯所在的直线在所述靶盘上垂直相交；所述环形盘上设置有与所述第一位移控制灯和所述第二位移控制灯对应的第一参考灯和第二参考灯。

【技术特征摘要】
1.一种管头偏移检测装置，其特征在于，包括：钻头、钻杆、靶盘、环型盘和成像仪；其中，所述靶盘设置在所述钻头内部，所述钻杆与所述钻头连接，所述环型盘设置于所述钻杆尾部，所述靶盘和环形盘与所述成像仪连接；所述靶盘上设置有多个第一位移控制灯和多个第二位移控制灯，任意两个第一位移控制灯所在的直线和任意两个第二位移控制灯所在的直线在所述靶盘上垂直相交；所述环形盘上设置有与所述第一位移控制灯和所述第二位移控制灯对应的第一参考灯和第二参考灯。2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述靶盘上还设置有基准灯，所述基准灯设置于任意两个第一位移控制灯所在的直线和任意两个第二位移控制灯所在的直线在所述靶盘上垂直相交的交点处。3.根据权利要求2所述装置，其特征在于，所述第一位移控制灯对称设置在所述基准灯两侧和/或所述第二位移控制灯对称设置在所述基准灯两侧。4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述靶盘上还设置有预警灯，所述预警灯设置于任意两个第一位移控制灯所在的直线上和/或任意两个第二位移控制灯所在的直线上，且所述预警灯设置的位置相较于任一位移控制灯的位置更靠近所述靶盘的边缘。5.一种根据权利要求1-4任一所述装置实施的一种管头偏移检测方法，其特征在于，包括：实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈向红，张文卷，王磊，魏刚，
申请(专利权)人：中煤建工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11