一种地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法与流程

本申请属于市政浅埋机械顶管施工领域，具体涉及一种地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法。

背景技术：

1、排水防涝工程是城市基础设施的重要组成部分，对于城市的正常运行和居民的生活质量具有重要意义。机械顶管施工是排水防涝工程中的一种重要施工方法，其施工质量直接影响到排水系统的功能和寿命。

2、机械顶管施工是一种复杂的地下工程施工方法，涉及多个专业领域，如土木工程、机械工程、电气工程等。其施工过程需要严格控制施工质量，确保管道的安装精度和稳定性，同时尽可能的减少施工对周边建筑物的影响。

3、项目在施工中存在顶进过程中工作井稳定性控制难题、顶进过程中或施工后，管道轴线两侧一定范围内发生地面沉降或隆起的难题、顶管精准转向及偏位控制的难题、顶管顶进效率低的难题，以上难题如不解决，将会造成顶管施工质量降低，施工效率低下，增加二次处理成本，严重的可能影响建筑结构安全性和稳定性。

技术实现思路

1、本申请的目的在于：本申请提供了一种地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法，解决了机械顶管施工地表沉降或隆起的问题。

2、本申请目的通过下述技术方案来实现：

3、一种地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法，包括：顶管顶进施工中，利用gps智能监测系统对顶进路线上的地表及周边进行动态实时检测，设置对应的预警值，在地表隆起或者沉降超出预警值时，通过机械顶管设备总控台调节机械顶管泥水仓内泥水压力，来平衡地下水的压力。

4、进一步的，在地表有隆起超过预警值时，通过机械顶管设备总控台减小泥水仓压力；在地表有下沉超过预警值时，通过机械顶管设备总控台增加泥水仓压力。

5、进一步的，gps智能监测系统包括gps监测单元、数据通讯单元和数据处理与控制单元。

6、进一步的，gps监测单元通过gps来反应结构响应，以数字信号反馈给数据通讯单元。

7、进一步的，gps监测单元呈点阵状布置在顶进线路上。

8、进一步的，数据通讯单元通过无线的方式传输gps采集的数据到数据处理与控制单元。

9、进一步的，数据处理与控制单元实时接收并处理gps监测单元采集的数据，并对原始数据和处理后数据进行显示、在线评估及预警。

10、进一步的，机械顶管设备总控台针对的设备为泥水平衡掘进机。

11、进一步的，机械顶管设备总控台包含机内泥水阀控制系统、纠偏控制系统、动力控制系统、主顶控制系统和泥水泵系统。

12、进一步的，机内泥水阀控制系统用于控制排泥阀的启停、旁通阀的启停、前供水的启停和下供水的启停；纠偏控制系统用于控制纠偏泵的启停、外供水的启停，以及左上、右上、左下和右下纠偏油缸的伸缩；动力控制系统用于控制刀盘的正转、反转、停止、加速和减速；主顶控制系统用于控制泵站的启停，以及主顶油缸的伸出、缩回及停止；泥水仓压力大小依靠泥水泵系统进行控制，泥水泵系统用于控制增压泵、排泥泵、接力泵、进水泵的启停。

13、进一步的，该施工方法应用于浅埋机械顶管施工。

14、本申请实现的功能：

15、本申请是结合浅埋顶管施工地表动态沉降监测与机械顶管泥水仓压力控制相结合。在顶管顶进过程中，通过顶管部位地表动态沉降监测，在地表有隆起超过预警值时，通过机械顶管设备总控台减小泥水仓压力。在地表有沉降超过预警值时，通过机械顶管设备总控台增加泥水仓压力。通过这种方式，使浅埋机械顶管顶进时，减少地表沉降，减少对周边环境、建筑构筑物的扰动，避免对周边建筑构筑物造成更大的破坏，提高周边建筑结构安全性的同时，也避免因常规施工可能造成对周边建筑物的扰动、破坏，节约了相应的赔付成本以及协调外部单位的人力物力，增加建设单位及周边市民的满意度。

16、本申请的有益效果：

17、1、在顶管顶进时，避免因监测不到位，对路面或者地表造成隆起或沉降。

18、2、动态监测技术相比常规测量能24小时进行监测，并及时的反应地表变形，避免出现重大的安全质量事故。

19、3、数据处理系统相比常规测量大量的节约人力成本。

20、4、有效的控制顶进施工作业对周边建筑物的扰动。

21、5、减少周边扰动，同时对应也减少施工单位相应的协调事项，节约人力、物力。

22、6、减少因施工产生的各项负面影响。

23、前述本申请主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本申请可采用并要求保护的方案；且本申请，(各非冲突选择)选择之间以及和其他选择之间也可以自由组合。本领域技术人员在了解本申请方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本申请所要保护的技术方案，在此不做穷举。

技术特征：

1.一种地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法，其特征在于，包括：顶管顶进施工中，利用gps智能监测系统对顶进路线上的地表及周边进行动态实时检测，设置对应的预警值，在地表隆起或者沉降超出预警值时，通过机械顶管设备总控台调节机械顶管泥水仓内泥水压力，来平衡地下水的压力。

2.根据权利要求1所述的地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法，其特征在于：在地表有隆起超过预警值时，通过机械顶管设备总控台减小泥水仓压力；在地表有下沉超过预警值时，通过机械顶管设备总控台增加泥水仓压力。

3.根据权利要求1所述的地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法，其特征在于：gps智能监测系统包括gps监测单元、数据通讯单元和数据处理与控制单元。

4.根据权利要求3所述的地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法，其特征在于：gps监测单元通过gps来反应结构响应，以数字信号反馈给数据通讯单元。

5.根据权利要求3或4所述的地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法，其特征在于：gps监测单元呈点阵状布置在顶进线路上。

6.根据权利要求3所述的地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法，其特征在于：数据通讯单元通过无线的方式传输gps采集的数据到数据处理与控制单元。

7.根据权利要求3所述的地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法，其特征在于：数据处理与控制单元实时接收并处理gps监测单元采集的数据，并对原始数据和处理后数据进行显示、在线评估及预警。

8.根据权利要求1所述的地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法，其特征在于：机械顶管设备总控台针对的设备为泥水平衡掘进机，机械顶管设备总控台包含机内泥水阀控制系统、纠偏控制系统、动力控制系统、主顶控制系统和泥水泵系统。

9.根据权利要求8所述的地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法，其特征在于：机内泥水阀控制系统用于控制排泥阀的启停、旁通阀的启停、前供水的启停和下供水的启停；纠偏控制系统用于控制纠偏泵的启停、外供水的启停，以及左上、右上、左下和右下纠偏油缸的伸缩；动力控制系统用于控制刀盘的正转、反转、停止、加速和减速；主顶控制系统用于控制泵站的启停，以及主顶油缸的伸出、缩回及停止；泥水仓压力大小依靠泥水泵系统进行控制，泥水泵系统用于控制增压泵、排泥泵、接力泵、进水泵的启停。

10.根据权利要求1所述的地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法，其特征在于：该施工方法应用于浅埋机械顶管施工。

技术总结本申请公开了一种地表沉降监测与泥水仓联合控制的施工方法，包括：顶管顶进施工中，利用GPS智能监测系统对顶进路线上的地表及周边进行动态实时检测，设置对应的预警值，在地表隆起或者沉降超出预警值时，通过机械顶管设备总控台调节机械顶管泥水仓内泥水压力，来平衡地下水的压力。通过这种方式，使浅埋机械顶管顶进时，减少地表沉降，减少对周边环境、建筑构筑物的扰动，避免对周边建筑构筑物造成更大的破坏，提高周边建筑结构安全性的同时，也避免因常规施工可能造成对周边建筑物的扰动、破坏，节约了相应的赔付成本以及协调外部单位的人力物力，增加建设单位及周边市民的满意度。技术研发人员：黎林,谢长平,李均,王鹏,师少东,徐嘉晨,田鑫,李沐林,文泉鸿受保护的技术使用者：中国五冶集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/17