一种顶管机姿态监控方法与流程

1.本发明涉及建筑工程技术领域，尤其是涉及一种顶管机姿态监控方法。


背景技术：

2.目前，随着我国城市化建设的不断推进与发展，为避免城市建筑物的破坏，需在城市地下铺设给排水管道、天然气石油管道、通讯电缆等管道。顶管法施工以其不需要开挖地面、占地面积少、交通影响小、开挖速度快、经济、环保的优势在综合管廊、地下通道等项目建设中不断发挥重要作用。
3.然而，采用顶管法施工，由于地层土质变化，导致顶管机容易发生侧向偏转的现象，产生姿态偏差，顶进轴线难以控制。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种顶管机姿态监控方法，其优点是能够解决顶进轴线难以控制的技术问题。
5.本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：一种顶管机姿态监控方法，包括以下步骤：
6.准备步骤、在顶管机背离顶管的一侧贴设多个反射片；
7.测量步骤、在所述顶管机顶进预设距离后，通过设置在始发井内的全站仪对所述顶管机姿态测量，在所述顶管机姿态发生偏移时，回正所述顶管机姿态。
8.优选地，本发明提供的顶管机姿态监控方法，所述准备步骤包括：
9.所述多个反射片中包括至少两个反射片用于测量所述顶管机顶进的扭转角，用于测量所述顶管机顶进的扭转角的两个所述反射片沿着所述顶管机的第一方向间隔设置。
10.优选地，本发明提供的顶管机姿态监控方法，所述准备步骤还包括：
11.所述多个反射片中包括至少两个反射片用于测量所述顶管机顶进的仰俯角，用于测量所述顶管机顶进的仰俯角的两个所述反射片沿着所述顶管机的第二方向间隔设置。
12.优选地，本发明提供的顶管机姿态监控方法，所述准备步骤还包括：
13.所述多个反射片中包括一个反射片用于测量所述顶管机顶进的高程、里程和轴线偏差，用于测量所述顶管机顶进的高程、里程和轴线偏差的所述反射片贴设在所述顶管机背离所述顶管的一侧的几何中心位置。
14.优选地，本发明提供的顶管机姿态监控方法，所述预设距离的范围为0.2m-0.4m。
15.优选地，本发明提供的顶管机姿态监控方法，用于对所述顶管机顶进的扭转角测量的所述反射片为多个，多个所述反射片沿着所述顶管机的第一方向间隔设置。
16.优选地，本发明提供的顶管机姿态监控方法，所述反射片呈圆形。
17.优选地，本发明提供的顶管机姿态监控方法，所述顶管的截面形状呈矩形。
18.优选地，本发明提供的顶管机姿态监控方法，在所述准备步骤之后，在所述测量步骤之前，还包括：将多个所述反射片的初始坐标输入所述全站仪内。
19.优选地，本发明提供的顶管机姿态监控方法，所述测量步骤包括：
20.在所述顶管顶进预设距离后，通过所述全站仪对多个所述反射片的坐标测量，测量坐标与初始坐标的坐标偏差显示在所述全站仪的显示屏上，通过所述坐标偏差对所述顶管机回正调整。
21.综上所述，本发明的有益技术效果为：本技术提供的顶管机姿态监控方法，包括以下步骤：准备步骤、在顶管机背离顶管的一侧贴设多个反射片；测量步骤、在顶管机顶进预设距离后，通过设置在始发井内的全站仪对顶管机姿态测量，在顶管机姿态发生偏移时，回正顶管机姿态；通过反射片和全站仪配合对顶管机姿态测量，由此，监控方法简单，降低施工成本，提高了施工速度；同时，通过顶管机顶进预设距离后，对顶管机姿态偏移进行调整，由此，有效控制顶进轴线，提高了施工质量。
附图说明
22.图1是本发明实施例提供的顶管机姿态监控方法的流程图。
23.图2是本发明实施例提供的顶管机上的反射片的布置图。
24.图3是本发明实施例提供的顶管机产生俯仰角的结构示意图。
25.图4是本发明实施例提供的顶管机产生扭转角的结构示意图
26.图中，1、顶管机；2、反射片；3、第一组；4、第二组；5、第三组； 6、第一方向；7、第二方向；8、仰俯角；9、扭转角。
具体实施方式
27.以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
28.参照图1至图2，为本发明公开的一种顶管机1姿态监控方法，包括以下步骤：
29.准备步骤、在顶管机1背离顶管的一侧贴设多个反射片2。
30.具体的，多个反射片2分成三组，包括第一组3、第二组4以及第三组5，其中第一组3用于测量顶管机1顶进的扭转角9，第二组4用于测量顶管机1顶进的仰俯角8，第三组5用于测量顶管机1顶进的高程、里程和轴线偏差。
31.进一步地，本实施例中，第一组3包括至少两个反射片2，两个反射片2用于测量顶管机1顶进的扭转角9，用于测量顶管机1顶进的扭转角9的两个反射片2沿着顶管机1的第一方向6间隔设置。
32.需要说明的是，以图2所示为例，顶管机1的第一方向6为顶管机 1的长度方向，顶管机1的第二方向7为顶管机1的宽度方向。
33.通过设置用于测量顶管机1顶进的扭转角9的反射片2，由此，便于随时对顶管机1姿态进行回正调整，对顶进轴线有效控制，由此，提高了施工质量和施工效率。
34.在一些实施例中，第一组3可包括多个反射片2，多个反射片2沿着第一方向6设置；通过设置多个放射片，分别对其中任以两个反射片 2进行测量，由此，将提高了对顶管机1顶进的扭转角9测量的准确性。
35.示例性的，第一组3可包括四个、六个或者八个反射片2等。在第一组3包括六个反射片2的可实现方式中，六个反射片2分成两个测量单元，每个测量单元包括三个反射片2，两个测量单元沿着第一方向6 间隔设置，在测量过程中，通过对其中任意一个测量单元中
的两个反射片2进行测量，即可侧出顶管机1顶进的扭转角9。
36.继续参照图2，本实施例中，第二组4包括至少两个反射片2用于测量顶管机1顶进的仰俯角8，用于测量顶管机1顶进的仰俯角8的两个反射片2沿着顶管机1的第二方向7间隔设置；通过设置用于测量顶管机1顶进的仰俯角8的反射片2，由此，进一步提高了施工质量和施工效率。
37.具体的，用于测量顶管机1顶进的仰俯角8的两个反射片2可分别设置在第一组3相对的两侧。
38.在其他一些实施例中，第二组4可包括多个反射片2，多个反射片2 沿着第二方向7间隔设置；通过设置多个放射片，分别对其中任以两个反射片2进行测量，由此，将提高了对顶管机1顶进的仰俯角8测量的准确性。
39.进一步地，本实施例中，第三组5包括一个反射片2用于测量顶管机1顶进的高程、里程和轴线偏差，用于测量顶管机1顶进的高程、里程和轴线偏差的反射片2贴设在顶管机1背离顶管的一侧的几何中心位置。
40.示例性的，顶管的截面形状可呈矩形，当然，顶管的截面形状也可呈圆形、菱形或者其他多边形。其中，顶管机1的截面形状与顶管的截面形状基本一致。在顶管的截面形状呈矩形的可实现方式中，顶管机1 的截面形状也成矩形，第三组5的反射片2贴设在顶管机1背离顶管的一侧的几何中心的位置；其中，两个测量单元分别位于第三组5的反射片2沿着第一方向6的相对两侧。
41.进一步地，本实施例中，反射片2呈圆形；通过设置圆形的反射片 2，由此，将反射片2看作一个点，便于对反射片2的坐标进行测量。
42.其中，测量步骤、在顶管机1顶进预设距离后，通过设置在始发井内的全站仪对顶管机1姿态测量，在顶管机1姿态发生偏移时，回正顶管机1姿态。
43.具体的，在顶管机1将顶管顶进预设距离后，此时，通过全站仪对顶管机1顶进的高程、里程、轴线偏差、仰俯角8以及扭转角9进行测量；由此来确定顶管机1姿态的偏移位置。
44.其中，本实施例中，在准备步骤之后，在测量步骤之前，还包括：将多个反射片2的初始坐标输入全站仪内。
45.进一步地，本实施例中，测量步骤包括：在顶管顶进预设距离后，通过全站仪对多个反射片2的坐标测量，测量坐标与初始坐标的坐标偏差显示在全站仪的显示屏上，通过坐标偏差对顶管机1回正调整。
46.继续参照图3，对顶管机1顶进的仰俯角8进行测量，通过全站仪对第二组4内的两个反射片2的坐标进行测量，通过测量坐标与初始坐标的坐标偏差对顶管机1回正调整。
47.其中，顶进后的两个反射片2的几何中心的连线与初始位置时两个反射片2的几何中心的连线之间夹设预设角，该预设角即为顶管机1顶进的仰俯角8。
48.继续参照图4，对顶管机1顶进的扭转角9进行测量，通过全站仪对任一测量单元中的两个反射片2的坐标进行测量，通过测量坐标与初始坐标的坐标偏差对顶管机1回正调整。
49.其中，顶进后的两个反射片2的几何中心的连线与初始位置时两个反射片2的几何中心的连线之间夹设夹角，该夹角即为顶管机1顶进的扭转角9。
50.具体的，对顶管机1顶进的高程、里程和轴线偏差；通过对第三组 5的反射片2的坐
标进行测量，其中顶进后反射片2的y坐标与初始位置的y坐标之间的差值即为里程；顶进后反射片2的z坐标与初始位置的z坐标之间的差值即为高程；顶进后反射片2的测量坐标与初始位置时的坐标之间的坐标偏差即为轴线偏差；通过坐标偏差对顶管机1进行回正调整。
51.通过顶管顶进预设距离后，对顶管机1的姿态进行测量，随偏随调，有效对顶进轴线进行控制，避免出现较大扰动及管节间出现张角；由此，提高了施工质量和施工效率。
52.进一步地，预设距离的范围为0.2m-0.4m；本实施例中，预设距离为0.3m。
53.本技术提供的顶管机1姿态监控方法，包括以下步骤：准备步骤、在顶管机1背离顶管的一侧贴设多个反射片2；测量步骤、在顶管机1 顶进预设距离后，通过设置在始发井内的全站仪对顶管机1姿态测量，在顶管机1姿态发生偏移时，回正顶管机1姿态；通过反射片2和全站仪配合对顶管机1姿态测量，由此，监控方法简单，降低施工成本，提高了施工速度；同时，通过顶管机1顶进预设距离后，对顶管机1姿态偏移进行调整，由此，有效控制顶进轴线，提高了施工质量。
54.应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
55.最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。