一種長距離直線頂管中心簡易控制測量系統(tǒng)及方法
【專利說明】-種長距離直線頂管中心簡易控制測量系統(tǒng)及方法
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001] 本發(fā)明設(shè)及頂管測量技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種長距離直線頂管中屯、簡易控制測 量系統(tǒng)及方法。
[【背景技術(shù)】]
[0002] 在頂管施工中，為了保證能正確貫通進(jìn)桐，就必須隨著每節(jié)管子的頂進(jìn)控制機頭 掘進(jìn)的方向不上下左右偏移，目前上下偏移采用普通水準(zhǔn)儀即可控制，左右偏移多采用激 光經(jīng)締儀撥角或全站儀測坐標(biāo)方法來進(jìn)行控制。
[0003] W現(xiàn)有長距離頂管中線測量的技術(shù)方法，基本上是通過水準(zhǔn)儀進(jìn)行上下偏位測 量，通過經(jīng)締儀或全站儀手動（自動）在管內(nèi)多次轉(zhuǎn)站，最終測量至機頭中屯、處標(biāo)祀，從而 確定頂管中線的左右偏位。但是采用經(jīng)締儀或全站儀手動測量不僅耗時過長，易造成工時 浪費，且全自動導(dǎo)向測量系統(tǒng)費用昂貴，增加了整個工程的成本，從而對工程造成不必要的 浪費。
[
【發(fā)明內(nèi)容】
]
[0004] 本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中長距離直線頂管手動測量耗時長，自動測量費用過 高的問題，設(shè)計一種簡易、方便測量的長距離直線頂管中屯、簡易控制測量系統(tǒng)及方法。 陽〇化]為了實現(xiàn)上述目的，設(shè)計一種長距離直線頂管中屯、簡易控制測量系統(tǒng)，包括頂管、 激光筆和可調(diào)節(jié)筆座裝置，所述的頂管的中線處安裝若干個等間距分布的可調(diào)節(jié)筆座和激 光筆，激光筆的激光發(fā)射方向統(tǒng)一指向頂管頂進(jìn)的方向，工作井內(nèi)設(shè)有測量儀，經(jīng)測量儀建 立管道中線，使各激光筆與管道中線重合處于同一條直線內(nèi)，頂管機頭中屯、處設(shè)有祀標(biāo)，靠 近頂管機頭的激光筆指向祀標(biāo)中屯、，從而控制頂進(jìn)機頭的左右上下偏位，其中的測量儀為 經(jīng)締儀或全站儀。
[0006] 一種采用長距離直線頂管中屯、簡易控制測量系統(tǒng)的測量方法，方法如下：管頂中 線處安裝若干個等間距分布的可調(diào)節(jié)筆座和激光筆，激光筆的激光發(fā)射方向統(tǒng)一指向頂進(jìn) 的方向，利用工作井內(nèi)的經(jīng)締儀或全站儀建立的管道中線指向激光筆尾端中屯、，打開激光 筆光源，調(diào)節(jié)各激光筆的相對位置，使各激光筆與管道中線重合處于同一條直線內(nèi)，最前一 個激光筆指向機頭中屯、處預(yù)設(shè)好的祀標(biāo)中屯、，從而控制頂進(jìn)中機頭的左右上下偏位。 陽007] 所述的方法具體步驟如下：
[0008] a.安裝可調(diào)節(jié)筆座，在地面根據(jù)激光筆發(fā)射的光束的距離來確定將可調(diào)節(jié)筆座安 裝的具體管節(jié)內(nèi)，根據(jù)兩吊裝孔分出管內(nèi)中屯、，將上下左右可調(diào)筆座安裝管內(nèi)壁分中處；
[0009] b.激光筆尾端改造，將激光筆尾端進(jìn)行十字分中，確定中屯、點，貼上反光片，反光 片中屯、與前端發(fā)射的光束中屯、位于同一直線上；
[0010] C.安裝調(diào)試激光筆，根據(jù)工作井內(nèi)建好站并指向正確方向的儀器，從后至前端機 頭處依次安裝并調(diào)試激光筆的相對位置，使各激光筆位于一條絕對直線上；
[0011] d.測量，利用每次焊接管節(jié)的時間，確定工作井處儀器指向正確方向，測量人員進(jìn) 入管內(nèi)依次查看激光管位置是否有移動，如移動利用可調(diào)筆座調(diào)整回來即可，測量人員至 機頭處用Ξ角板量取機頭標(biāo)祀中屯、與激光點距離，即可確定中線偏差具體數(shù)值，反饋至機 房。
[0012] 本發(fā)明同現(xiàn)有傳統(tǒng)桐內(nèi)測量技術(shù)相比，其優(yōu)點在于：
[0013] 1.能大大縮短井下每次測量時間，減輕了井下測量工作強度，不耽誤每節(jié)管的頂 進(jìn)施工，加快施工進(jìn)度；
[0014] 2.不需要管內(nèi)打轉(zhuǎn)點，避免二次甚至是N次轉(zhuǎn)點，使得多次轉(zhuǎn)站所帶來的誤差減 至最??；
[0015] 3.節(jié)約儀器投入成本，只需一臺普通經(jīng)締儀或者全站儀即可，無需配置需帶激光、 帶自動馬達(dá)等價格昂貴的全站儀；
[0016] 4.便于維護(hù)，激光筆價格便宜、更換方便；
[0017] 4.無需用水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測量，有效減少測量工作時間；
[0018] 6.偏差成果即時顯示，無需進(jìn)行換算。
[【附圖說明】]
[0019] 圖1為本發(fā)明的測量示意圖；
[0020] 圖2為機頭標(biāo)祀中屯、與激光點偏差示意圖；
[0021] 圖中：1.工作井2.測量儀器3.強制歸屯、裝置4.可調(diào)筆座5.激光筆 6.可見激光束7.機頭標(biāo)祀8.頂管機頭9.可見激光點10.機頭標(biāo)祀中屯、；
[0022] 指定圖1作為本發(fā)明的摘要附圖。
[【具體實施方式】]
[0023] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，運種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對本專業(yè)的人來說 是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于限定本 發(fā)明。
[0024] 實施例1
[00巧]如圖1所示，長距離直線頂管中屯、簡易控制測量系統(tǒng)包括頂管、激光筆和可調(diào)節(jié) 筆座裝置，所述的頂管的中線處安裝若干個等間距分布的可調(diào)節(jié)筆座和激光筆，激光筆的 激光發(fā)射方向統(tǒng)一指向頂管頂進(jìn)的方向，工作井內(nèi)設(shè)有測量儀，經(jīng)測量儀建立管道中線，使 各激光筆與管道中線重合處于同一條直線內(nèi)，頂管機頭中屯、處設(shè)有祀標(biāo)，靠近頂管機頭的 激光筆指向祀標(biāo)中屯、，從而控制頂進(jìn)機頭的左右上下偏位。
[00%] 測量方法如下：每隔一定距離在管頂中線處安裝可調(diào)節(jié)筆座和激光統(tǒng)一指向頂進(jìn) 方向的激光筆，利用工作井內(nèi)的激光經(jīng)締儀建立的管道中線光束指向激光筆尾端中屯、，打 開激光筆光源，調(diào)節(jié)各激光筆的相對位置，使各激光筆與管道中線重合處于同一條直線內(nèi)， 最前一個激光筆指向機頭中屯、處預(yù)設(shè)好的祀標(biāo)中屯、，從而控制頂進(jìn)中機頭的左右上下偏 位。
[0027] 上述的長距離直線頂管中線簡易控制測量具體方法步驟如下：
[002引a.安裝可調(diào)節(jié)筆座，在地面根據(jù)選購的激光筆發(fā)射的光束的距離來確定將可調(diào)節(jié) 筆座安裝的具體管節(jié)內(nèi)，根據(jù)兩吊裝孔分出管內(nèi)中屯、，將上下左右可調(diào)筆座安裝管內(nèi)壁分 中處，參見圖1 ;
[0029] b.激光筆尾端改造，將激光筆尾端進(jìn)行十字分中，確定中屯、點，貼上反光化反光 片中屯、與前端發(fā)射的光束中屯、位于同一直線上；
[0030] C.安裝調(diào)試激光筆，根據(jù)工作井內(nèi)建好站并指向正確方向的儀器，從后至前端機 頭處依次安裝并調(diào)試激光筆的相對位置，使各激光筆位于一條絕對直線上；
[0031] d.測量，利用每次焊接管節(jié)的時間，確定工作井處儀器指向正確方向，測量人員進(jìn) 入管內(nèi)依次查看激光管位置是否有稍微移動，如移動利用可調(diào)筆座調(diào)整回來即可，測量人 員至機頭處用Ξ角板量取機頭標(biāo)祀中屯、與激光點距離，即可確定中線左右上下偏差具體數(shù) 值，反饋至機房，見附圖2。 陽0巧 實施例1
[0033]W上海巧奉支線頂管C4標(biāo)工程為例。巧奉支線C4標(biāo)為巧奉分水點至奉賢現(xiàn)有黃 浦江取水累站新建調(diào)節(jié)池的原水管道中一部分，標(biāo)段共設(shè)3個工作井，2段頂管施工，其中 3#井至4#井頂段為直徑g;化0加im長為960m直線4%。上坡頂段，屬長距離頂管施工，由于 頂管頂進(jìn)施工時管節(jié)是隨著頂段的延伸跟進(jìn)的，是屬于動態(tài)測量，而且必須單向頂進(jìn)至出 桐井，對管內(nèi)測量的精度要求較高。每節(jié)管節(jié)從吊入，安裝到開頂有2個小時的空余時間來 進(jìn)行實時測量，傳統(tǒng)測量方法耗時長、桐內(nèi)轉(zhuǎn)點精度不能保證、測量人員操作較為復(fù)雜，且 全自動導(dǎo)向系統(tǒng)測量方法成本太高，本段頂段又為直線，故采用本發(fā)明中的方法進(jìn)行測量。 頂管工程桐內(nèi)測量需要測量人員24小時不間斷的測量，基本上每頂進(jìn)一到二節(jié)管子就要 進(jìn)行機頭中屯、偏位測量，本頂段不采用傳統(tǒng)測量方法是為了減少轉(zhuǎn)點帶來的誤差保證測量 成果精度、節(jié)省人工成本。直線頂段桐內(nèi)測量采用此方法的同時采用傳統(tǒng)桐內(nèi)轉(zhuǎn)點測量方 法進(jìn)行比較，從而進(jìn)一步確定此法的優(yōu)缺點，精度、時間等等。
【主權(quán)項】
1. 一種長距離直線頂管中心簡易控制測量系統(tǒng)，包括頂管、激光筆和可調(diào)節(jié)筆座裝置， 其特征在于所述的頂管的中線處安裝若干個等間距分布的可調(diào)節(jié)筆座和激光筆，激光筆的 激光發(fā)射方向統(tǒng)一指向頂管頂進(jìn)的方向，工作井內(nèi)設(shè)有測量儀，經(jīng)測量儀建立管道中線，使 各激光筆與管道中線重合處于同一條直線內(nèi)，頂管機頭中心處設(shè)有靶標(biāo)，靠近頂管機頭的 激光筆指向靶標(biāo)中心，從而控制頂進(jìn)機頭的左右上下偏位。2. -種采用如權(quán)利要求1所述的長距離直線頂管中心簡易控制測量系統(tǒng)的測量方法， 其特征在于方法如下：管頂中線處安裝若干個等間距分布的可調(diào)節(jié)筆座和激光筆，激光筆 的激光發(fā)射方向統(tǒng)一指向頂進(jìn)的方向，利用工作井內(nèi)的經(jīng)煒儀或全站儀建立的管道中線指 向激光筆尾端中心，打開激光筆光源，調(diào)節(jié)各激光筆的相對位置，使各激光筆與管道中線重 合處于同一條直線內(nèi)，最前一個激光筆指向機頭中心處預(yù)設(shè)好的靶標(biāo)中心，從而控制頂進(jìn) 中機頭的左右上下偏位。3. 如權(quán)利要求1所述的一種長距離直線頂管中心簡易控制測量方法，其特征在于所述 的方法具體步驟如下： a. 安裝可調(diào)節(jié)筆座，在地面根據(jù)激光筆發(fā)射的光束的距離來確定將可調(diào)節(jié)筆座安裝的 具體管節(jié)內(nèi)，根據(jù)兩吊裝孔分出管內(nèi)中心，將上下左右可調(diào)筆座安裝管內(nèi)壁分中處； b. 激光筆尾端改造，將激光筆尾端進(jìn)行十字分中，確定中心點，貼上反光片，反光片中 心與前端發(fā)射的光束中心位于同一直線上； c. 安裝調(diào)試激光筆，根據(jù)工作井內(nèi)建好站并指向正確方向的儀器，從后至前端機頭處 依次安裝并調(diào)試激光筆的相對位置，使各激光筆位于一條絕對直線上； d. 測量，利用每次焊接管節(jié)的時間，確定工作井處儀器指向正確方向，測量人員進(jìn)入管 內(nèi)依次查看激光管位置是否有移動，如移動利用可調(diào)筆座調(diào)整回來即可，測量人員至機頭 處用三角板量取機頭標(biāo)靶中心與激光點距離，即可確定中線偏差具體數(shù)值，反饋至機房。
【專利摘要】本發(fā)明涉及頂管測量技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種長距離直線頂管中心簡易控制測量系統(tǒng)及方法，包括頂管、激光筆和可調(diào)節(jié)筆座裝置，所述的頂管的中線處安裝若干個等間距分布的可調(diào)節(jié)筆座和激光筆，激光筆的激光發(fā)射方向統(tǒng)一指向頂管頂進(jìn)的方向，工作井內(nèi)設(shè)有測量儀，經(jīng)測量儀建立管道中線，使各激光筆與管道中線重合處于同一條直線內(nèi)，頂管機頭中心處設(shè)有靶標(biāo)，靠近頂管機頭的激光筆指向靶標(biāo)中心，從而控制頂進(jìn)機頭的左右上下偏位。本發(fā)明能大大縮短井下每次測量時間，減輕了井下測量工作強度，不耽誤每節(jié)管的頂進(jìn)施工，加快施工進(jìn)度，節(jié)約儀器投入成本，便于維護(hù)，能有效減少測量工作時間。
【IPC分類】G01C15/00
【公開號】CN105403203
【申請?zhí)枴緾N201510971529
【發(fā)明人】唐劍, 李惠, 鄧永馳, 張海濤, 劉雪平, 宋芊, 蔡維松, 王榮高
【申請人】中鐵上海工程局集團(tuán)有限公司, 中鐵上海工程局集團(tuán)市政工程有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月22日