【技术实现步骤摘要】
顶管施工智能化监控系统及方法
[0001]本专利技术涉及顶管施工监测
，尤其涉及一种顶管施工智能化监控系统及方法。
技术介绍
[0002]随着城市建设的飞速发展，城市空间不断压缩，顶管法施工以其不开挖地表、交通影响小和施工速度快等优点，在市政工程中得到了广泛应用。当穿越区地质条件良好，操作班组技术可靠时，顶管工程往往能够顺利竣工。然而在穿越一些特殊地层时，往往遇到一系列问题，如管周摩擦阻力过大或轴线偏差引起卡管现象、顶进力过大导致管节破坏等，严重时将造成工程失败。出现这些问题的主要原因在于目前绝大多数顶管施工存在一些弊端，比如对顶进力和顶管机姿态的控制以操作人员经验为主，无法确定管节实时姿态和受力情况等，在复杂工况下容易诱发一系列工程问题。
技术实现思路
[0003]有鉴于此，本专利技术的实施例提供了一种顶管施工智能化监控系统，用于对施工期间的施工参数、顶管机及管节受力进行实时监测，实现顶管施工的智能化调整控制，保证顶管工程的安全高效开展。
[0004]本专利技术的实施例提供一种顶管施工智能化监
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种顶管施工智能化监控系统，其特征在于，包括：监测模块，包括第一监测组件、第二监测组件和第三监测组件，分别用于监测施工参数、管节受力和顶管机及管节姿态的数据；控制器，用于控制所述顶管机、主千斤顶和注浆调节阀工作；智能物联网云平台，与所述监测模块和所述控制器通信连接，以处理所述监测模块监测的数据并向所述控制器发送指令；以及，无线传输模块，与所述监测模块、所述控制器和所述智能物联网云平台通信连接，以建立所述监测模块、所述智能物联网云平台和所述控制器的无线通信联系。2.如权利要求1所述的顶管施工智能化监控系统，其特征在于，所述施工参数包括所述顶管机的实时顶进力、开挖舱的压力、顶进速度及顶进距离；所述第一监测组件包括：防爆油压表，安装在油泵站的出油管路上，用于监测所述顶管机的实时顶进力；第一土压力传感器，安装在开挖舱的后面板上，所述第一土压力传感器的受压面与所述开挖舱中的泥水或土体接触，用于监测所述开挖舱的压力；以及，滚轮式计米仪，设于所述管节上方，用于监测顶进速度和顶进距离。3.如权利要求2所述的顶管施工智能化监控系统，其特征在于，所述第一土压力传感器设有多个，多个所述第一土压力传感器对称布设于所述开挖舱的后面板上。4.如权利要求1所述的顶管施工智能化监控系统，其特征在于，所述管节受力包括管节轴向端部受力、管节轴向内部受力、管周压力分布和管周泥浆压力；所述第二监测组件包括：多个薄膜压力传感器，沿所述管节圆周方向均匀粘贴在所述管节的接头垫板表面，用于监测所述管节轴向端部受力；多个应变计，与所述薄膜压力传感器一一对应，多个所述应变计安装在所述管节中部位置上，用于监测所述管周轴向内部受力；第二土压力传感器，安装于所述管节上，靠近注浆孔布设，用于监测管周压力分布；以及，孔隙水压力传感器，安装于所述管节上，靠近注浆孔布设，用于监测管周泥浆压力。5.如权利要求1所述的顶管施工智能化监控系统，其特征在于，所述第三监测组件包括：智能型全站仪，包括主全站仪和转站全站仪，主全站仪固定在主千斤顶的中间位置，主全站仪中心高度与所述顶管的设计轴线相当，转站全站仪固定在管节内壁一侧；至少三个目标圆棱镜，布置于所述顶管机和管节的中部断面上，每个断面安装三个所述目标圆棱镜，当所述顶管机或管节吊放于导轨时，三个所述目标棱镜分别位于所述管节顶部和左右两侧；以及，360
°
转站棱镜，设于所述转站全站仪后方的管节上，固定于所述转站全站仪安装位置的对侧。6.如权利要求1所述的顶管施工智能化监控系统，其特征在于，所述无线传输模块包括WiFi、以太网、4G、GPRS中的任意一种。7.如权利要求6所述的顶管施工智能化监控系统，其特征在于，所述无线传输模块还包
括信号放大器和信号接收器，所述信号放大器安装于所述主千斤顶的中部位置处，所述信号放大器的中心正对于洞口中心，所述信号接收器安装于地面。8.一种顶管施工智能化监控方法，应用于如权利要求1
‑
7任意一项所述顶管施工智能化监控系统，其特征在于，包括如下步骤：获得所述顶管机穿越区间的地层详勘资料；根据获得的所述地层详勘资料，确定所述穿越区泥浆的配方，计算地层压力；根据所述地层压力，设...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓龙，张鹏，刘锴鑫，曾聪，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：
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