顶涵纠偏监测装置及方向控制方法.pdf

本发明是一种监测装置及其控制方法，主要用于市政工程领域里有关桥涵或大型构筑物在顶进过程中，实现其方向的控制。
    根据城市建设发展规划，在市政建设项目中，经常遇到城市道路或郊区公路与铁路交汇处兴建立交桥，凡这样的工程一般均要求在不中断铁路运输的情况下进行施工，因此，涉及桥涵顶进的工艺技术，在顶进过程中方向的控制是关键;目前施工单位在方向控制上往往采取切断一侧顶镐的供油，减少其顶力，促使桥涵向反方向偏转，尽快回到设计的施工中线上来，但在实际顶进的过程中，其方向很难得到有效的控制，因为在纠偏时极其容易造成折线形式向前推移，其后果桥涵或大型构筑物的中线与设计施工中线发生平行位移，其方向控制的难度也就越来越大，故方向的控制成为施工中的难点，要达到施工规范的要求，岂不是成了一句空话，并直接影响工程质量，施工进度也得不到保证，严重影响铁路运输的正点率。

    本发明主要针对上述存在的问题和施工的急需而进行研究的，其任务是在顶进过程中随时进行监测，并在液压系统里实现其油量增补，使桥涵或大型构筑物的中线始终沿着设计的施工中线向前推移。顶涵纠偏监测装置由经纬仪（1）、刻线靶（2）、油泵（3）、油管（4）、三位四通阀（5）、二位二通阀（6）、顶镐（7）、顶铁（8）等零部件组成，其主要特征：经纬仪固定在桥涵或大型构筑物上，刻线靶则固定在桥涵或大型构筑物后面地一个显著位置;两者的结合组成监测装置;增补油路由油泵、油管和三位四通阀组成，它与其它两组工作油路相并联，其构成液压系统，该系统与监测装置的结合成为纠偏监测装置的主体;该液压系统中串接了一个二位二通阀，该阀位于两组工作油路之间的油路上（如图2所示）。

    纠偏监测装置操作简单方便，结构合理实际可行，能有效地控制桥涵或大型构筑物顶进方向，结束了以往就位精度达不到施工规范要求的局面，对加快工程进度，保证工程质量起到积极作用，它的推广应用定会显示出较好的社会效益和经济效益，并具有强大的生命力。

    根据发明人掌握的资料，国内在桥涵或大型构筑物施工中，未曾发现使用这种装置及控制方法，也未检索到国外有关资料。

    [图1]经纬仪、刻线靶定位示意图

    [图2]液压系统油路图

    下面以桥涵顶进时方向控制的方法，结合实施例的附图来说明完成本发明任务之方式：

    首先将经纬仪（1）固定在被顶进的桥涵（9）上，使刻线靶（2）固定在被顶进的桥涵（9）后面的显著位置，使刻线靶（2）上竖向的零位刻线和经纬仪（1）镜内竖线相对，其两者的联线与设计的施工中线平行[如图1所示];桥涵（9）顶进的动力系采用液压顶镐（7）、其顶镐型号、规格及配置数量等，均根据设计计算结果而配置（所有顶镐以一个序号（7）标注），它的布置一般在桥涵（9）中心线的两侧，呈对称分布状态，并各自形成一组工作油路，在这两组工作油路之间，串接了一个二位二通阀（6），待一切准备工作就绪后，即可对桥涵（9）开始顶进。

    启动两组工作油路的油泵，各自向顶镐（7）内供油，并将二位二通阀（6）打开，使两组工作油路连通，使桥涵（9）中心线两侧的所有顶镐（7）处于同时受力，当顶镐（7）受力后，应及时关闭二位二通阀（6），使两组工作油路仍处于独立供油状态，同时应启动增补油路的油泵（3），使其处于供油状态;操作人员通过经纬仪（1）随时监测刻线靶（2）上的零位刻线，此线若与经纬仪（1）镜内竖线相重叠，即表示桥涵（9）处于正常的顶进状态，沿着设计的施工中线移动;若上述两线出现了偏差，说明桥涵（9）在顶进过程中偏离了施工中线，此刻应打开三位四通阀（5），通过油管（4）向偏转一侧的顶镐（7）供油，增加其油量，加快顶进速度，使桥涵（9）及时回到设计的施工中线上来，就这样连续不断地调整所出现的偏差，让桥涵（9）始终沿着理想的中心线移动。

    当顶镐（7）伸出一定距离的行程后，使两侧的顶镐（7）同时回程，然后在顶镐（7）前放置适当长度的顶铁（8），这是顶进工作中的一个循环，一个循环一个循环地进行，直至桥涵（9）被顶入预定的位置即可结束。