[发明专利]一种基于内置光靶实时动态控制全自动化泥水平衡式顶管施工方法

说明书

本发明涉及市政工程顶管开挖技术领域，尤其涉及一种基于内置光靶实时动态控制全自动化泥水平衡式顶管施工方法，启动掘进机旋转并用千斤顶向前顶推，掘进机完全进入土层以后，拆除掘进机上的电缆和泥浆管，吊入一节顶进管并安装在到掘进机的尾部；启动掘进机并用千斤顶向前顶推顶进管，通过激光靶和激光经纬仪测量掘进机和顶进管位置参数，测得的原始数据传输到控制台并计算空间姿态，并进行掘进机的机头的姿态调整。本发明用泥水压力来平衡地下水压力，避免了吊土、搬运土方等容易发生安全事故的作业；同时平衡掘进机所处土层的土压力，在顶管掘进过程中，通过内置光靶激光定位进行掘进导向控制，提高了精度。

技术领域

本发明涉及市政工程顶管开挖技术领域，尤其涉及一种基于内置光靶实时动态控制全自动化泥水平衡式顶管施工方法。

背景技术

随着日新月异的现代化城市建设进程，我们在治理环境、解决供水、供电等问题作设施配套建设时，通常采用开槽埋管的办法进行工程施工。在市区较繁华的街道、在城市绕城主干道、在刚建成的高等级公路主线上，往往能见到许多围着安全栏，昼夜作业的开挖管槽场面。施工的地段，一幢崭新的楼房被拆除，车辆被限速绕行通过，深度开挖引起了周围建筑物不同程度的沉降，修复后的路面在几年后尚在不停塌陷。这一切越来越被人们所重视。近几年，在管线穿越公路主干线时，虽然采用了人工顶管施工方法，但是，由于挤压式短距离顶管施工而引起路面隆起，人工挖掘式顶管而引起的路面塌陷时有发生。

发明内容

本发明提供一种基于内置光靶实时动态控制全自动化泥水平衡式顶管施工方法，用泥水压力来平衡地下水压力，避免了吊土、搬运土方等容易发生安全事故的作业；同时平衡掘进机所处土层的土压力，在顶管掘进过程中，通过内置光靶激光定位进行掘进导向控制，提高了精度。

本发明所述的一种基于内置光靶实时动态控制全自动化泥水平衡式顶管施工方法，包括如下步骤：

步骤1，测量引点，分别开挖工作井和接收井，在工作井内安装掘进机，在所述掘进机的机头内设置激光靶，所述工作井内安装激光经纬仪；

步骤2，启动掘进机旋转并用千斤顶向前顶推，掘进机完全进入土层以后，拆除掘进机上的电缆和泥浆管，吊入一节顶进管并安装在到掘进机的尾部；

步骤3、启动掘进机并用千斤顶向前顶推顶进管，通过激光靶和激光经纬仪测量掘进机和顶进管位置参数，测得的原始数据传输到控制台并计算空间姿态，并进行掘进机的机头的姿态调整，顶进管顶入土中到预设位置后，掘进机停止运转和千斤顶停止顶进；

步骤4，下一节顶进管吊入工作井内并安装连接在上一节顶进管后方，启动掘进机并用千斤顶向前顶推顶进管；

步骤5，重复步骤3-4，直至顶进管顶至接收井。

本发明，掘进过程纠偏迅速。掘进机在掘进过程中，采用了激光导向控制系统，操作人员可以随时根据挖掘系统的电脑显示掘进线路偏移情况迅速作出纠偏处置。掘进导向控制精确。在整个掘进过程中，利用内置光靶激光定位，可以控制整个管道水平、垂直向5cm内的偏离精度。

优选的，步骤1中激光经纬仪的测量放线方法为：使用交汇法引工作井及接收坑预留洞口中心至各自的坑壁，置激光经纬仪至工作井坑壁A点，后视接收井坑壁B点，作B点和A点的直线的延长线，并在工作井后部定出一点C点；保证C点、A点、B点在一条轴线上，置经纬仪在C点上，后视A点；抄平固定激光经纬仪架，置经纬仪于A点，后视B点，在激光经纬仪器的放置架上定出D点，D点同A点、B点在竖直方向上成一直线，安装激光经纬仪于放置架上，对中D点，后视A点，依设计轴线打好角度，既可定出轴线。本测量放线方法保证了顶管工作井使用的中心和水准点的准确性。