[发明专利]一种综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系

说明书

本发明公开了一种综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，涉及顶管施工技术领域，包括矩形顶管管节、压力检测机构、气压控制机构，所述矩形顶管管节的内部设置有矩形舱，所述气压控制机构位于矩形舱内部，所述矩形顶管管节的顶端设置有压缩舱。本发明通过设置矩形顶管管节、矩形舱、压缩舱、伸缩槽、导气孔、限位槽、活塞块、固定槽、土压力计、连接管、限位块、信号传输电缆以及线槽可实现土压力计的上下升降运动，连接管可对信号传输电缆进行保护，限位块与限位槽的相互配合可对土压力计的移动进行限位，通过以上多个零件的相互配合可在遇到碎石块时将土压力计收缩至压缩舱内使其低于矩形顶管管节顶端面，可有效保护土压力计。

技术领域

本发明涉及顶管施工技术领域，具体为一种综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系。

背景技术

顶管施工是一种非开挖施工方法，顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道(即顶管)与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中并将土方运走，实际进行顶管施工时，通常采用多个顶管管节进行顶进，一个顶管管节完成顶入土层之后，再进行下一节管子继续顶进，其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑(也称为工作井或始发井)内穿过土层(即出洞)一直推进到接收坑(也称为接收井)内吊起，管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间，非开挖工程技术彻底解决了管道埋设施工中对城市建筑物的破坏和道路交通的堵塞等难题，在稳定土层和环境保护方面凸显其优势，综合管廊就是地下城市管道综合走廊，采用顶管法对综合管廊进行施工过程中，当顶管管节采用横截面为矩形的矩形顶管管节时，顶进过程中矩形顶管管节的受力监测至关重要。

受施工工艺等因素的影响，矩形顶管管节受力往往复杂多变，尤其是对于矩形顶管管节的横截面宽度大于6m且横截面高度大于3m的大断面矩形顶管施工时，矩形顶管管节受力监测难度大，目前，顶管施工过程中，对管土接触压力进行监测时，通常采用布设于顶管管节外侧壁的土压力计对所布设位置处顶管管节所承受压力进行检测，但在出洞阶段土压力计极易受洞门止水钢板和始发井加固段混凝土碎块、砾石的损坏，尤其当矩形顶管管节的横截面尺寸较大时，所布设的土压力计数量较多，并且更易被损坏。

因此发明了一种综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系。

发明内容

本发明的目的在于：为了解决土压力计遇到混凝土碎块容易损坏的问题，提供一种综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种综合管廊大断面矩形顶管施工受力监测体系，包括矩形顶管管节、压力检测机构、气压控制机构，所述矩形顶管管节的内部设置有矩形舱，所述气压控制机构位于矩形舱内部，所述矩形顶管管节的顶端设置有压缩舱，所述矩形顶管管节内部位于压缩舱底端设置有伸缩槽、导气孔，所述导气孔位于伸缩槽的一侧，所述矩形顶管管节内部位于伸缩槽底端设置有限位槽，所述压力检测机构位于压缩舱内部。

优选地，所述压力检测机构包括活塞块、土压力计、连接管、限位块以及信号传输电缆，所述活塞块的外壁与压缩舱的内壁相互套接，所述活塞块的顶端设置有固定槽，所述土压力计位于固定槽内部，所述连接管位于伸缩槽内部，所述连接管的顶端贯穿至压缩舱内部与活塞块的底端连接，所述限位块位于限位槽内部，所述连接管的底端贯穿至限位槽内部与限位块的顶端连接，所述固定槽内壁底端、连接管内部以及限位块内部设置有线槽，所述信号传输电缆位于土压力计底端。

优选地，所述气压控制机构包括高压气管、进气阀、排气阀、进气管、排气管、导气管、连接管头以及压力检测计，所述进气阀、排气阀分别与高压气管的两侧连接，所述进气阀远离高压气管的一侧与进气管连接，所述排气阀远离高压气管的一侧与排气管连接，所述导气管位于高压气管的外壁顶端，所述连接管头位于导气管的顶端，所述压力检测计位于高压气管的顶端并位于导气管的一侧。

优选地，所述导气孔、限位槽的底端贯穿至矩形顶管管节内部与矩形舱的内壁顶端相连接，所述连接管头的外壁与导气孔的内壁相互套接。