综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系制造技术

本实用新型专利技术公开了一种综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，包括受力监控系统和安装在对综合管廊进行顶管施工的矩形顶管管节上的多个土压监测装置，多个土压监测装置沿矩形顶管管节的长度方向由前至后进行布设；每个土压监测装置均包括多个布设于矩形顶管管节的同一个横断面上的可调式土压力检测装置，可调式土压力检测装置包括外基座、同轴套装在外基座内且能进行上下移动的内基座和安装在内基座内的土压力计。本实用新型专利技术结构简单、设计合理且加工及安装简便、使用效果好，采用土压力计能进行伸缩调整的可调式土压力检测装置进行土压检测，并对可调式土压力检测装置的布设位置进行限定，能对大断面矩形顶管管节受力进行全面、准确监测。

【技术实现步骤摘要】
综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系
本技术属于顶管施工
，尤其是涉及一种综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系。
技术介绍
顶管施工是一种非开挖施工方法，顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道(即顶管)与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。实际进行顶管施工时，通常采用多个顶管管节进行顶进，一个顶管管节完成顶入土层之后，再进行下一节管子继续顶进，其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑(也称为工作井或始发井)内穿过土层(即出洞)一直推进到接收坑(也称为接收井)内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势。综合管廊就是地下城市管道综合走廊。采用顶管法对综合管廊进行施工过程中，当顶管管节采用横截面为矩形的矩形顶管管节时，顶进过程中矩形顶管管节的受力监测至关重要，受施工工艺等因素的影响，矩形顶管管节受力往往复杂多变，尤其是对于矩形顶管管节的横截面宽度大于6m且横截面高度大于3m的大断面矩形顶管施工时，矩形顶管管节受力监测难度大。目前，受限于工程应用的缺乏和测量手段的不完善，针对矩形顶管施工中管土接触压力的分布研究尚处于理论分析阶段，缺乏工程实际的证明。顶管施工过程中，对管土接触压力进行监测时，通常采用布设于顶管管节外侧壁的土压力计对所布设位置处顶管管节所承受压力进行检测，但在出洞阶段土压力计极易受洞门止水钢板和始发井加固段混凝土碎块、砾石的损坏。尤其当矩形顶管管节的横截面尺寸较大时，所布设的土压力计数量较多，并且更易被损坏。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，其结构简单、设计合理且加工及安装简便、使用效果好，采用土压力计能进行伸缩调整的可调式土压力检测装置进行土压检测，并对可调式土压力检测装置的布设位置进行限定，能对大断面矩形顶管管节受力进行全面、准确监测。为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，其特征在于：包括受力监控系统和安装在对综合管廊进行顶管施工的矩形顶管管节上的多个土压监测装置，多个所述土压监测装置沿矩形顶管管节的长度方向由前至后进行布设；所述受力监控系统包括土压监测器；每个所述土压监测装置均包括多个布设于矩形顶管管节的同一个横断面上的可调式土压力检测装置，所述矩形顶管管节上开有多个供所述可调式土压力检测装置安装的安装孔；多个所述可调式土压力检测装置均布设于同一竖直面上，所述矩形顶管管节的上管壁中部、下管壁中部、左侧管壁中部和右侧管壁中部均布设有一个所述可调式土压力检测装置；所述矩形顶管管节呈竖直向布设，布设于矩形顶管管节上管壁和下管壁上的可调式土压力检测装置均呈水平布设，布设于矩形顶管管节左侧管壁和右侧管壁上的可调式土压力检测装置均呈水平布设；所述可调式土压力检测装置包括外基座、同轴套装在外基座内且能进行前后移动的内基座和安装在内基座内的土压力计，所述内基座内开有供土压力计安装的压力计安装腔，所述土压力计与内基座呈同轴布设，所述土压力计与土压监测器连接；所述外基座内开有供内基座安装的基座安装腔，所述压力计安装腔和所述基座安装腔的结构相同且二者均为横截面为T字形的组合式安装腔，所述组合式安装腔包括上部腔体和所述上部腔体连通且位于所述上部腔体正下方的下部腔体，所述上部腔体和所述下部腔体均为圆柱形腔体；所述外基座由同轴布设的外套筒、外底板和外连接头从上至下连接而成，所述内基座由同轴布设的内套筒、内底板和内连接头从上至下连接而成，所述内套筒和内底板的总高度小于外套筒的高度，所述外套筒和内套筒均为圆柱形套筒，所述外底板和内底板呈平行布设且二者均为圆环形平板，所述外底板与外套筒呈垂直布设；所述外连接头为圆柱形内螺纹连接头，所述内连接头为圆柱形外螺纹连接头，所述内连接头伸入至外连接头内且二者以螺纹方式连接；所述内连接头的高度大于外连接头的高度，所述内连接头底端自外连接头的底端伸出。上述综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，其特征是：所述受力监控系统还包括与土压监测器连接的显示器。上述综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，其特征是：所述矩形顶管管节的上管壁左侧和/或右侧布设有可调式土压力检测装置，所述矩形顶管管节的左侧管壁上部和/或下部布设有一个所述可调式土压力检测装置。上述综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，其特征是：所述矩形顶管管节的下管壁左侧和/或右侧布设有一个所述可调式土压力检测装置，所述矩形顶管管节的左侧管壁上部和/或下部布设有一个所述可调式土压力检测装置。上述综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，其特征是：所述外套筒的高度为40mm～45mm，所述外底板和内底板的板厚相同且二者的板厚均为8mm～12mm，所述内套筒的高度为26mm～30mm；所述内连接头的高度为55mm～65mm，所述外连接头的高度为8mm～12mm。上述综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，其特征是：所述土压力计通过电缆与土压监测器连接，所述电缆经内连接头内部的通孔穿出。上述综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，其特征是：所述内连接头底端自外连接头的底端伸出，所述内连接头底端自外连接头底端伸出的节段为连接头外伸段。上述综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，其特征是：所述可调式土压力检测装置还包括对所述连接头外伸段进行旋拧的螺栓旋拧装置，所述螺栓旋拧装置安装在所述连接头外伸段上；所述螺栓旋拧装置为由旋拧控制器进行控制的电动旋拧装置，所述内连接头设置有位移检测单元，所述位移检测单元和电动旋拧装置均与旋拧控制器连接，所述旋拧控制器与土压监测器连接。上述综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，其特征是：所述外基座的顶面与所安装位置处矩形顶管管节的外表面相平齐，所述矩形顶管管节上开有供外基座安装的安装孔。上述综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，其特征是：所述土压力计与内底板之间通过粘接层紧固连接。本技术与现有技术相比具有以下优点：1、结构简单、设计合理且加工及安装布设简便。2、所采用的可调式土压力检测装置结构简单、设计合理、安装简便且使用操作简便、使用效果好，通过对内基座进行上下移动，带动土压力计同步进行移动，在始发阶段通过将内基座向下移动直至土压力计的受压面降低至混凝土管节(即所述矩形顶管管节)外表面以下，能有效保护出洞阶段土压力计不受洞门止水钢板和始发井加固段混凝土碎块、砾石的损坏，提高土压力计读数的准确性。3、使用效果好且实用价值高，通过在矩形顶管管节的四个管壁中部分别布设可调式土压力检测装置，并在上管壁的左侧和/或右侧、下管壁的左侧和/或右侧、左侧管壁的上部以及右侧管壁的下部对应布设可调式土压力检测装置，达到对大断面矩形顶管管节受力进行全面、准确监测的目的。综上所述，本技术结构简单、设计合理且加工及安装简便、使用效果好，采用土压力计能进行伸缩调整的可调式土压力检测装置进行土压检测，并对可调式土压力检测装置的布设位置进行限定，能对大断面矩形顶管管节受力进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，其特征在于：包括受力监控系统和安装在对综合管廊进行顶管施工的矩形顶管管节(6)上的多个土压监测装置，多个所述土压监测装置沿矩形顶管管节(6)的长度方向由前至后进行布设；所述受力监控系统包括土压监测器(8)；每个所述土压监测装置均包括多个布设于矩形顶管管节(6)的同一个横断面上的可调式土压力检测装置(7)，所述矩形顶管管节(6)上开有多个供所述可调式土压力检测装置(7)安装的安装孔；多个所述可调式土压力检测装置(7)均布设于同一竖直面上，所述矩形顶管管节(6)的上管壁中部、下管壁中部、左侧管壁中部和右侧管壁中部均布设有一个所述可调式土压力检测装置(7)；所述矩形顶管管节(6)呈竖直向布设，布设于矩形顶管管节(6)上管壁和下管壁上的可调式土压力检测装置(7)均呈水平布设，布设于矩形顶管管节(6)左侧管壁和右侧管壁上的可调式土压力检测装置(7)均呈水平布设；所述可调式土压力检测装置(7)包括外基座(1)、同轴套装在外基座(1)内且能进行上下移动的内基座(2)和安装在内基座(2)内的土压力计(3)，所述内基座(2)内开有供土压力计(3)安装的压力计安装腔，所述土压力计(3)与内基座(2)呈同轴布设，所述土压力计(3)与土压监测器(8)连接；所述外基座(1)内开有供内基座(2)安装的基座安装腔，所述压力计安装腔和所述基座安装腔的结构相同且二者均为横截面为T字形的组合式安装腔，所述组合式安装腔包括上部腔体和所述上部腔体连通且位于所述上部腔体正下方的下部腔体，所述上部腔体和所述下部腔体均为圆柱形腔体；所述外基座(1)由同轴布设的外套筒(1‑1)、外底板(1‑2)和外连接头(1‑3)从上至下连接而成，所述内基座(2)由同轴布设的内套筒(2‑1)、内底板(2‑2)和内连接头(2‑3)从上至下连接而成，所述内套筒(2‑1)和内底板(2‑2)的总高度小于外套筒(1‑1)的高度，所述外套筒(1‑1)和内套筒(2‑1)均为圆柱形套筒，所述外底板(1‑2)和内底板(2‑2)呈平行布设且二者均为圆环形平板，所述外底板(1‑2)与外套筒(1‑1)呈垂直布设；所述外连接头(1‑3)为圆柱形内螺纹连接头，所述内连接头(2‑3)为圆柱形外螺纹连接头，所述内连接头(2‑3)伸入至外连接头(1‑3)内且二者以螺纹方式连接；所述内连接头(2‑3)的高度大于外连接头(1‑3)的高度，所述内连接头(2‑3)底端自外连接头(1‑3)的底端伸出。...

【技术特征摘要】
1.一种综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，其特征在于：包括受力监控系统和安装在对综合管廊进行顶管施工的矩形顶管管节(6)上的多个土压监测装置，多个所述土压监测装置沿矩形顶管管节(6)的长度方向由前至后进行布设；所述受力监控系统包括土压监测器(8)；每个所述土压监测装置均包括多个布设于矩形顶管管节(6)的同一个横断面上的可调式土压力检测装置(7)，所述矩形顶管管节(6)上开有多个供所述可调式土压力检测装置(7)安装的安装孔；多个所述可调式土压力检测装置(7)均布设于同一竖直面上，所述矩形顶管管节(6)的上管壁中部、下管壁中部、左侧管壁中部和右侧管壁中部均布设有一个所述可调式土压力检测装置(7)；所述矩形顶管管节(6)呈竖直向布设，布设于矩形顶管管节(6)上管壁和下管壁上的可调式土压力检测装置(7)均呈水平布设，布设于矩形顶管管节(6)左侧管壁和右侧管壁上的可调式土压力检测装置(7)均呈水平布设；所述可调式土压力检测装置(7)包括外基座(1)、同轴套装在外基座(1)内且能进行上下移动的内基座(2)和安装在内基座(2)内的土压力计(3)，所述内基座(2)内开有供土压力计(3)安装的压力计安装腔，所述土压力计(3)与内基座(2)呈同轴布设，所述土压力计(3)与土压监测器(8)连接；所述外基座(1)内开有供内基座(2)安装的基座安装腔，所述压力计安装腔和所述基座安装腔的结构相同且二者均为横截面为T字形的组合式安装腔，所述组合式安装腔包括上部腔体和所述上部腔体连通且位于所述上部腔体正下方的下部腔体，所述上部腔体和所述下部腔体均为圆柱形腔体；所述外基座(1)由同轴布设的外套筒(1-1)、外底板(1-2)和外连接头(1-3)从上至下连接而成，所述内基座(2)由同轴布设的内套筒(2-1)、内底板(2-2)和内连接头(2-3)从上至下连接而成，所述内套筒(2-1)和内底板(2-2)的总高度小于外套筒(1-1)的高度，所述外套筒(1-1)和内套筒(2-1)均为圆柱形套筒，所述外底板(1-2)和内底板(2-2)呈平行布设且二者均为圆环形平板，所述外底板(1-2)与外套筒(1-1)呈垂直布设；所述外连接头(1-3)为圆柱形内螺纹连接头，所述内连接头(2-3)为圆柱形外螺纹连接头，所述内连接头(2-3)伸入至外连接头(1-3)内且二者以螺纹方式连接；所述内连接头(2-3)的高度大于外连接头(1-3)的高度，所述内连接头(2-3)底端自外连接头(1-3)的底端伸出。2.按照权利要求1所述的综合管廊大断面矩形顶管...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛青松，唐培文，马立云，熊杰，谭明海，魏宗华，卫凯，
申请(专利权)人：中铁二十局集团第一工程有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32