本发明专利技术涉及地下工程技术领域顶管顶进推力测量装置技术领域，具体公开了一种顶管顶力测量装置及方法，包括千斤顶顶进前端，其特征在于，包括测量管、连接管和传力管组成的测量装置、锁扣固定管、数据采集箱、数据传输模块、可视化数据云平台；测量管与连接管相连，并与传力管连接，连接管与千斤顶顶进前端和测量管连接，传力管与测量管连接，锁扣固定管和连接管用于整个测量装置与千斤顶顶进前端和活塞杆之间连接，数据采集箱用于监测过程数据存储和无线传输至数据传输模块，所述数据传输模块用于数据信号传输至可视化数据云平台，可视化数据云平台用于数据记录分析处理，本发明专利技术可直接测得顶推过程中的顶力。接测得顶推过程中的顶力。接测得顶推过程中的顶力。
【技术实现步骤摘要】
一种顶管顶力测量装置及方法
[0001]本申请涉及地下工程
顶管顶进推力测量装置
，具体公开了一种顶管顶力测量装置及方法。
技术介绍
[0002]随着社会经济的发展，城市化进程加快，城市内外穿越道路、河流和建筑物的液、气态介质的传输管道工程日趋增多，非开挖技术得到广泛的应用。作为非开挖技术的一种，顶管技术因其具有适应土层广，掘进面稳定，地面沉降小的优点，工程中得到广泛应用。
[0003]顶管施工顶推力的设计是施工中非常重要的环节，主顶油缸在设计顶力时需要依据已有经验判断，因此顶力设计结果的准确性往往关系到施工的财力物力成本。现有千斤顶顶力测量技术中，无法直接测得顶推力，例如采用测量管道油压，测量管道应变，进而间接测算得到顶进过程顶推力，大大限制了顶管顶力的设计，此外油压测量中存在着顶进油压低于千斤顶活塞回收的油压，而此时管片并未受力而油压存在异常增大的情况，使得实际过程中往往存在较大误差。
[0004]中国专利公开号CN208670255U公开了顶管顶进自动测量系统，包括置物板，所述置物板的底端四周均固定有套杆，套杆的内部均设置有挡块，挡块的底端均固定有竖杆，四组竖杆的底端固定有底板，底板的顶端固定有竖板，竖板的顶端固定有调节箱，调节箱的两侧内壁之间固定有两组限位杆，限位杆之间设置有双向螺纹杆，双向螺纹杆上螺纹连接有两组移动板，两组移动板相远离的一侧均固定有两组卡杆，置物板的顶端两侧均固定有固定板，两组固定板之间固定有四组横杆。该专利技术设计新颖，结构巧妙，操作简单，但是不能满足顶管顶进过程顶进推力测量的要求。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种顶管顶力测量装置及安装方法，可直接测得顶推过程中的顶力。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0007]一种顶管顶力测量装置，包括千斤顶顶进前端，其特征在于，包括测量管、连接管和传力管组成的测量装置、锁扣固定管、数据采集箱、数据传输模块、可视化数据云平台；所述测量管与连接管相连，并与所述传力管连接，所述连接管与千斤顶顶进前端和测量管连接，所述传力管与测量管连接，所述锁扣固定管和所述连接管用于整个测量装置与千斤顶顶进前端和活塞杆之间连接，所述数据采集箱用于监测过程数据存储和无线传输至数据传输模块，所述数据传输模块用于数据信号传输至可视化数据云平台，所述可视化数据云平台用于数据记录分析处理。
[0008]本技术方案的原理及效果在于：
[0009]1、本专利技术提出了一种用于顶管顶进千斤顶顶力自动化监测的装置及方法，采用轴力计直接测力的方式，能准确测得顶进过程顶推力变化情况。
[0010]2、测量装置安装完成后，经过自动化采集数据及传输，实现了顶力的自动化测量。
[0011]3、轴力计及测量装置的安装消除了传统油压测量方法中存在的压力误差。
[0012]基于本案公开的一种顶管顶力测量装置，专利技术人还提出一种顶管顶力测量装置的安装方法：包括以下步骤：
[0013]S1.制作顶进支架，基于顶进支架安装顶进千斤顶；
[0014]S2.伸长千斤顶，搭接连接管、固定锁扣固定管，依次连接测量管、传力管；
[0015]S3.连接数据采集箱，安装数据传输模块，可视化数据云平台；
[0016]S4.连接测量管时，安放轴力计，用内部固定螺栓固定轴力计位置使其保证处于水平位置，而后穿出轴力计数据线，转动测量管，保证管周螺纹和管内螺纹密贴，可适当调整保证测量管端轴力计与千斤顶顶进前端平顺贴合；
[0017]S5.测量管连接密贴后，连接传力管，转动传力管，保证轴力计末端与管端厚板贴合。
[0018]S6.将轴力计数据线经由测量装置预留线孔连接至数据采集箱；调整传输模块位置保证数字信号传输通畅。
[0019]进一步，测量管包括从上往下依次设置的管周螺纹、内部固定螺栓、轴力计、轴力计套管和预留轴力计线孔，所述轴力计上设有轴力计数据线。
[0020]进一步，所述连接管内部为管内螺纹，所述连接管位于测量装置最左边，所述连接管可调整测量管和千斤顶前端的距离。
[0021]进一步，所述传力管的内部为管内螺纹，所述传力管的外端设有管端厚板，管端厚板的自由端设有顶铁，所述顶铁的端部设有顶管管节，所述传力管通过管端厚板将轴力计所受力均匀传至前端的顶铁，而后顶铁将力传至顶管管节。
[0022]进一步，锁扣固定管包括上锁扣和下锁扣，所述上锁扣和下锁扣均为预制而成的半圆管片，所述上锁扣和下锁扣通过外部螺栓连接固定。
[0023]进一步，所述轴力计数据线一端穿入预留轴力计线孔与轴力计连接，所述轴力计数据线置于轴力计的外部。
[0024]进一步，所述数据采集箱内置电台信号传输装置、数据转化装置和电池，所述轴力计数据通过数据线连接的方式接到数据采集箱。
[0025]进一步，所述数据传输模块内置电台信号接收器、无线网卡、信号转化装置和电池，所述数据采集箱将采集数据通过信号转化由电台信号传输至传输模块，所述传输模块将接收的电台信号转化为可读数字信号。
[0026]进一步，所述可视化数据云平台由可视化界面和数据分析部分组成，所述传输模块将可读数字信息经由无线网卡上传至可视化数据云平台。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1是本专利技术提供的是一种用于顶管顶进千斤顶顶力自动化监测的装置侧剖面结
构示意图；
[0029]图2是本专利技术提供的是测量管结构正视图；
[0030]图3是本专利技术提供的是轴力计示意图；
[0031]图4是本专利技术提供的是测量管侧剖面结构示意图；
[0032]图5是本专利技术提供的是连接管侧剖面结构示意图；
[0033]图6是本专利技术提供的是传力管侧剖面结构示意图；
[0034]图7是本专利技术提供的是锁扣固定管正面结构示意图；
[0035]图8是本专利技术提供的是锁扣固定管侧视图；
[0036]图9是本专利技术提供的是自动化监测方法结构示意图；
[0037]图10是本专利技术提供的是自动化监测方法流程示意图。
具体实施方式
[0038]为更进一步阐述本专利技术为实现预定专利技术目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本专利技术的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0039]说明书附图中的附图标记包括：测量管1、连接管2、传力管3、锁扣固定管4、轴力计5、内部固定螺栓6、预留轴力计线孔7、管周螺纹8、管内螺栓9、管端厚板10、外部螺栓11、活塞杆12、缸筒13、反力墙14、筒内肋板15、轴力计套管16、轴力计数据线17、上锁扣18、下锁扣19、千斤顶顶进前端20、数据采集箱21、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种顶管顶力测量装置，其特征在于：包括千斤顶顶进前端，其特征在于，包括测量管、连接管和传力管组成的测量装置、锁扣固定管、数据采集箱、数据传输模块、可视化数据云平台；所述测量管与连接管相连，并与所述传力管连接，所述连接管与千斤顶顶进前端和测量管连接，所述传力管与测量管连接，所述锁扣固定管和所述连接管用于整个测量装置与千斤顶顶进前端和活塞杆之间连接，所述数据采集箱用于监测过程数据存储和无线传输至数据传输模块，所述数据传输模块用于数据信号传输至可视化数据云平台，所述可视化数据云平台用于数据记录分析处理。2.根据权利要求1所述的一种顶管顶力测量装置，其特征在于，测量管包括从上往下依次设置的管周螺纹、内部固定螺栓、轴力计、轴力计套管和预留轴力计线孔，所述轴力计上设有轴力计数据线。3.根据权利要求2所述的一种顶管顶力测量装置，其特征在于，所述连接管内部为管内螺纹，所述连接管位于测量装置最左边，所述连接管可调整测量管和千斤顶前端的距离。4.根据权利要求2所述的一种顶管顶力测量装置，其特征在于，所述传力管的内部为管内螺纹，所述传力管的外端设有管端厚板，管端厚板的自由端设有顶铁，所述顶铁的端部设有顶管管节，所述传力管通过管端厚板将轴力计所受力均匀传至前端的顶铁，而后顶铁将力传至顶管管节。5.根据权利要求1所述的一种顶管顶力测量装置，其特征在于，锁扣固定管包括上锁扣和下锁扣，所述上锁扣和下锁扣均为预制而成的半圆管片，所述上锁扣和下锁扣通过外部螺栓连接固定。6.根据权利要求2所述的一种顶管顶力测量装置，其特征在于，所述轴力计数据线一...
【专利技术属性】
技术研发人员：张永杰，罗志敏，欧阳健，邓沛宇，徐鸿，李鑫，张震，李嘉兵，胡涛，邹景程，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：
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