一種提高長(zhǎng)大管棚施工精度的裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種提高長(zhǎng)大管棚施工精度的裝置：包括鉆桿和鉆頭鉆桿與鉆頭通過(guò)一變徑接頭連接，鉆頭內(nèi)設(shè)置有傳感器和顯示屏，鉆頭截面為梯形截面。該裝置對(duì)于采用一次性非開(kāi)挖鋪管技術(shù)施工的長(zhǎng)大管棚來(lái)說(shuō)保證其打設(shè)精度，控制管棚打設(shè)不傾入結(jié)構(gòu)范圍也能確保其支護(hù)效果，形成了簡(jiǎn)單實(shí)用的管棚打設(shè)糾偏調(diào)整系統(tǒng)，極大地提高了施工工效、保證了地鐵暗挖施工超前支護(hù)效果、提高了超前支護(hù)管棚施工質(zhì)量，同時(shí)也降低了暗挖施工風(fēng)險(xiǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種提高長(zhǎng)大管棚施工精度的裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及地下建筑工程【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種提高長(zhǎng)大管棚施工精度的 裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于采用一次扣拱暗挖逆作法施工的地鐵車(chē)站，在施工中不可避免的擾動(dòng)地層引起地層變形，過(guò)度的地層變形會(huì)對(duì)周?chē)h(huán)境(既有建構(gòu)筑物、管線(xiàn)等)的安全和施工安全造成不利影響。因此控制淺埋暗挖法施工造成的地層沉降對(duì)工程的成敗起著舉足輕重的作用。對(duì)于淺埋暗挖法施工的地鐵車(chē)站，控制地層變形的措施主要有:改良地層條件，優(yōu)化施工工法，采取超前加固措施等。研究表明，地表沉降量有30%左右是在隧道初期支護(hù)產(chǎn)生作用之前發(fā)生的。管棚作為隧道施工中重要的超前支護(hù)輔助方法，在防坍塌、阻隔沉降、均勻地層沉降、提高圍巖力學(xué)參數(shù)等幾方面有明顯效果。
[0003]同時(shí)，由于管棚施工具有高度的隱蔽性，其施工過(guò)程無(wú)法觀(guān)察，成孔后也不易檢查驗(yàn)收，在不同的地層施工中有不同的施工工藝控制標(biāo)準(zhǔn)。盡管目前此工藝正日益完善，但往往由于傳統(tǒng)工藝也會(huì)存在缺陷，導(dǎo)致縮孔、抱鉆、斷管、侵入施工輪廓等質(zhì)量問(wèn)題也時(shí)有發(fā)生。施工中最為常見(jiàn)的管棚施工質(zhì)量問(wèn)題還是管棚打設(shè)角度不當(dāng)，使管棚侵入暗挖開(kāi)挖結(jié)構(gòu)范圍或者角度偏離 設(shè)計(jì)位置較大起不到超前支護(hù)的效果而存在坍塌的風(fēng)險(xiǎn)。因此，分析總結(jié)科學(xué)合理的工藝控制手段，創(chuàng)新改進(jìn)施工技術(shù)措施，以確保一次扣拱暗挖逆作法施工安全顯得極為重要。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種一種提高長(zhǎng)大管棚施工精度的裝置。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種提高長(zhǎng)大管棚精度的裝置:包括鉆桿和鉆頭，鉆桿與鉆頭通過(guò)一變徑接頭連接，鉆頭內(nèi)設(shè)置有傳感器和顯示屏，鉆頭截面為梯形截面。
[0007]進(jìn)一步地，傳感器包括發(fā)光裝置和探棒；
[0008]進(jìn)一步地，傳感器與鉆桿用信號(hào)線(xiàn)連接。
[0009]其技術(shù)要點(diǎn)是采用新的梯形截面管棚鉆頭替代傳統(tǒng)的錐形截面管棚鉆頭，根據(jù)鉆頭內(nèi)部安裝的監(jiān)測(cè)設(shè)備，可監(jiān)測(cè)到鉆頭的偏移設(shè)計(jì)位置的角度，然后利用梯形截面直接頂進(jìn)時(shí)鉆頭與土體接觸面積的差異，受到一個(gè)垂直于斜面的力，使鉆頭改變其鉆進(jìn)方向、從而可實(shí)現(xiàn)鉆進(jìn)方向角度的調(diào)整。
[0010]此項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)在于提高長(zhǎng)大管棚施工精度的裝置形成的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和調(diào)整的完整體系，該裝置不僅有 足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，而且結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，利用裝置本身的結(jié)構(gòu)形式的差異實(shí)現(xiàn)受力不均的特點(diǎn)進(jìn)行管棚方向與角度的糾偏和調(diào)整。主要設(shè)計(jì)創(chuàng)新是在鉆頭中安裝可監(jiān)控鉆進(jìn)過(guò)程中鉆頭方向和角度的信號(hào)設(shè)備、通過(guò)改進(jìn)鉆頭結(jié)構(gòu)形式，來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)整鉆頭鉆進(jìn)的角度和方向。這一控制管棚打設(shè)精度的新裝置，其結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，受力狀態(tài)清晰，能夠根據(jù)監(jiān)測(cè)情況快速有效地進(jìn)行管棚打設(shè)角度和方向的糾偏，從而達(dá)到安全、快速、高效的暗挖施工要求。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型的提高長(zhǎng)大管棚精度的裝置形成的鉆頭結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單、施工過(guò)程糾偏效果明顯等特點(diǎn)，有效承克服了傳統(tǒng)管棚鉆頭的缺點(diǎn)，對(duì)于提高長(zhǎng)大管棚一次性非開(kāi)挖鋪管技術(shù)施工打設(shè)精度、確保長(zhǎng)大管棚施工質(zhì)量、保證一次暗挖逆作法施工安全起到積極作用。實(shí)踐證明，這種“一種提高長(zhǎng)大管棚精度的裝置”的成功實(shí)施，不僅設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、施工安全、可靠，而且比傳統(tǒng)的管棚鉆頭形式，工期能縮短15%以上，成本節(jié)約10%以上，效益顯著，有較好的應(yīng)用價(jià)值和推廣意義。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是傳統(tǒng)管棚鉆頭設(shè)計(jì)示意圖；
[0013]圖2是本實(shí)用新型的鉆頭示意圖。
[0014]附圖標(biāo)記說(shuō)明:1-顯示屏；2-鉆桿；3_傳感器；4_錐形截面鉆頭；5_梯形截面鉆頭；6_支撐架；7_信號(hào)線(xiàn)；8_變徑接頭。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面將結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]一種提高長(zhǎng)大管棚精度的裝置:通過(guò)改變傳統(tǒng)鉆頭(見(jiàn)圖1)錐形界面形式、重新設(shè)計(jì)一種梯形界面(見(jiàn)圖2)的鉆頭形式，利用前端信號(hào)監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)顯示畫(huà)面對(duì)管棚鉆頭方向和較大進(jìn)行調(diào)整。鉆頭內(nèi)裝有特制的傳感器，傳感器直接由15V直流供電。顯示屏顯示鉆頭的傾角(水平角度)、面向角(導(dǎo)向板的方向:導(dǎo)向板朝上即為12點(diǎn)，如同鐘面)。打設(shè)角度如果偏下，可以把鉆頭調(diào)到12點(diǎn)，即導(dǎo)向板朝上，直接頂進(jìn)，此時(shí)由于導(dǎo)向板底板斜面面積大。受到一個(gè)向上的力，鉆頭軌跡就會(huì)朝上運(yùn)動(dòng)。同理在6點(diǎn)糾偏可以使鉆頭軌跡朝下，9點(diǎn)、3點(diǎn)分別是為左、右糾偏方向。如果角度合適，鉆機(jī)會(huì)勻速旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，此時(shí)鉆桿軌跡一般是按設(shè)計(jì)要求平直的，從而達(dá)到提高管棚施工精度的要求。
【權(quán)利要求】
1.一種提高長(zhǎng)大管棚施工精度的裝置:包括鉆桿和鉆頭，其特征在于所述鉆桿與鉆頭通過(guò)一變徑接頭連接，鉆頭內(nèi)設(shè)置有傳感器和顯示屏，鉆頭截面為梯形截面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高長(zhǎng)大管棚施工精度的裝置，其特征是傳感器包括發(fā)光裝置和探棒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種提高長(zhǎng)大管棚施工精度的裝置，其特征是傳感器與鉆桿用信號(hào)線(xiàn)連接。
【文檔編號(hào)】E21D9/00GK203547754SQ201320404166
【公開(kāi)日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】苗春剛, 宋偉龍, 楊秀仁, 孫立軍, 黃美群, 付款峰, 徐陽(yáng), 王慶峰, 儀松青, 徐龍, 王臣, 吳蘭婷, 丁德云, 吳成剛, 榮冰 申請(qǐng)人:中鐵十四局集團(tuán)有限公司, 北京城建設(shè)計(jì)研究總院有限責(zé)任公司