[发明专利]一种基于测斜的超长水平管幕顶进施工控制装置与方法

权利要求书

1.一种基于测斜的超长水平管幕顶进施工控制装置，其特征在于：包括：

顶进系统，用于提供管幕施工过程中的水平顶推动力；所述顶进系统安装在被顶进管幕的后方，包括反力装置、千斤顶组和分配钢环，所述反力装置置于顶进系统的后方，所述千斤顶组为5-7个同规格千斤顶组成，沿所述分配钢环周向均匀布置，其末端置于所述反力装置上，前端与所述分配钢环紧密接触，所述分配钢环为同心圆形环，置于所述管幕的末端；

测试系统，用于实时监测管幕顶进施工轴线偏离状态；所述测试系统由安装在所述管幕上测斜管、测斜仪、读数仪和计算机组成，且两两之间分别采用通讯电缆连接，所述测斜管为两根，安装在所述管幕外的左右两侧，沿所述管幕长度布置；

纠偏系统，用于管幕顶进过程中轴线偏离的纠正；所述纠偏系统由安装在所述管幕顶端的纠偏装置、传动带组、纠偏控制器组成，所述传动带组为4根，前端与所述纠偏装置的4个转向器连接；传动带组尾部连接传动轮，所述传动轮与转向器之间通过传动带组形成回路，所述纠偏控制器通过通讯电缆与所述计算机连接；所述纠偏装置固定安装在管幕的顶进端，转向器通过固定轴与纠偏装置连接，所述纠偏装置的前端均匀切有4个凹槽，转向器前端为楔形切口型，转向器后端圆端形，圆端形钻有通长的圆孔，固定轴伸入圆孔内，在圆端形中间位置，设有方槽，固定轴上设有齿柱，传动带组表面设有空孔，所述空孔与齿柱相匹配。

2.根据权利要求1所述的一种基于测斜的超长水平管幕顶进施工控制装置的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：首先通过所述测试系统的所述测斜仪沿所述测斜管全长测量，由所述读数仪读取所述管幕轴线测试值，并将测试值通过所述通讯电缆传输和储存至所述计算机中；

步骤2：根据预先编制好的安装在所述计算机中的程序以及步骤1获得的测试值，计算所述管幕轴线与设计轴线的偏离值；

步骤3：将计算得到的偏离值与预先设定的规定值进行对比，判断偏离情况是否在允许范围之内，若是，则继续顶进；若偏离超过规定值，则停止顶进，并由所述计算机根据偏离量和设定公式计算纠偏量；

步骤4：进一步将计算得到的纠偏量输出至所述纠偏控制器调整所述纠偏装置的4个转向器，调整到位后，试顶进1m后停机，重复步骤1～步骤2，判断纠偏效果，若可行则继续顶进，直至所述管幕轴线恢复到设定或允许路径；否则，先行停机并适当增大纠偏量，重复步骤1～步骤4；

步骤5：待纠偏到位后，停机并通过所述传动轮复位所述纠偏装置的4个转向器，继续顶进，依次重复上述步骤，直至顶进施工完毕。