取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種頂升設備，尤其是一種取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備。
【背景技術】
[0002]以往國內外在軟土地區建造取水隧道取水立管時，常用筑島沉井或浮運沉井等水上施工方法，工程費用大且受風浪影響，工期較長。近年來，國內逐漸推行垂直頂升法建造取水立管工藝，相對以往筑島或浮運等水上施工方法而言，具有快速、經濟且不受水上風浪潮汐影響等優勢。然而，目前大多數頂升是通過千分表、油壓表進行人工讀數監測、總指揮協調、手動調節壓力與流量的方式來實現，這種方式存在勞動強度大、不能及時采集位移與壓力數據，頂力不易受控，頂升過程中存在隧道底部受力破壞、偏心受力、頂塊倒塌等風險。由于施工位于井下，施工空間狹小，將會給施工質量造成一定損害，甚至造成重大安全事故。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的技術任務是針對上述現有技術中的不足提供一種取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備，該取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備具有實現了頂升施工頂力可控，隧道底部應力可實時監測，增強了安全保障，降低了安全風險的特點。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:它包括液壓千斤頂、支座、軌道、應力擴散塊、支撐架、管片位移傳感器、管片應力傳感器和頂升位移傳感器，所述的應力擴散塊包括多個，均勻設置在頂升段取水隧道底部的管片上，應力擴散塊的上部設置有支座，支座的上部設置有軌道，支座的左右兩端分別設置有液壓千斤頂，頂升段取水隧道頂部的管片上設置有套管，取水立管包括多個管節，取水立管穿過套管伸出取水隧道，液壓千斤頂位于取水立管的下部，每個液壓千斤頂上對應設置有一個頂升位移傳感器，相鄰的兩個應力擴散塊之間的管片拼裝縫處安裝有管片位移傳感器，相鄰的兩個應力擴散塊之間的管片連接螺栓內部安裝有管片應力傳感器，液壓千斤頂外側的取水立管的下部設置有支撐架，所述的液壓千斤頂、頂升位移傳感器、管片位移傳感器和管片應力傳感器分別與PLC控制器相連，PLC控制器與監控主機相連。
[0005]所述的頂升位移傳感器為拉桿位移傳感器，拉桿位移傳感器的底端固定在支座上，頂端與液壓千斤頂的頂桿端部相連。
[0006]所述的支座的左右兩端分別設置有3個液壓千斤頂，支座左端的3個液壓千斤頂和支座右端的3個液壓千斤頂沿取水立管縱向均勻設置。
[0007]所述的支撐架包括左支撐架本體和右支撐架本體，所述的左支撐架本體和右支撐架本體分別設置在支座的左側和右側，所述的左支撐架本體和右支撐架本體分別包括前支撐桿、后支撐桿、前支撐座、后支撐座和連接座，所述的前支撐桿設置有前支撐座的上部，且其下部與前支撐座上部相鉸接，所述的后支撐桿設置在后支撐座的上部，且其下部與后支撐座上部相鉸接，所述的前支撐座和后支撐座之間通過連接座相連，所述的前支撐桿和后支撐桿沿取水立管縱向均勻設置。
[0008]本實用新型的取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備和現有技術相比，具有以下突出的有益效果:通過PLC控制器控制多個液壓千斤頂同步升降，又能對取水立管頂升過程中的壓力、位移和應力實時監控；在頂升過程中通過監控主機和管片應力傳感器實時監測管片連接螺栓的結構受力狀態，通過監控主機和管片位移傳感器實時監測管片拼裝縫的開張情況；從而實現了頂升施工頂力可控，隧道底部應力可實時監測，增強了安全保障，降低了安全風險等特點。
【附圖說明】
[0009]附圖1是取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備的環向剖面圖；
[0010]附圖2是取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備的縱向剖面圖；
[0011]附圖3是圖1中所示的局部放大示意圖；
[0012]附圖標記說明:1、液壓千斤頂，2、支座，3、軌道，4、應力擴散塊，5、支撐架，51、左支撐架本體，52、右支撐架本體，501、前支撐桿，502、后支撐桿，503、前支撐座，504、后支撐座，505、連接座，6、管片位移傳感器，7、管片應力傳感器，8、頂升位移傳感器，9、管片，10、套管，11、管節，12、管片拼裝縫，13、管片連接螺栓，14、窄軌小車。
【具體實施方式】
[0013]參照說明書附圖1至附圖3對本實用新型的取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備作以下詳細地說明。
[0014]本實用新型的取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備，其結構包括液壓千斤頂1、支座2、軌道3、應力擴散塊4、支撐架5、管片位移傳感器6、管片應力傳感器7和頂升位移傳感器8，所述的應力擴散塊4包括多個，均勻設置在頂升段取水隧道底部的管片9上，用于對頂升時施加至隧道管片9上的力進行擴散，應力擴散塊4的上部設置有支座2，支座2的上部設置有軌道3，支座2的左右兩端分別設置有液壓千斤頂1，頂升段取水隧道頂部的管片9上設置有套管10，取水立管包括多個管節11，取水立管穿過套管10伸出取水隧道，液壓千斤頂I位于取水立管的下部，每個液壓千斤頂I上對應設置有一個頂升位移傳感器8，隨時監測液壓千斤頂I的頂升位移量，相鄰的兩個應力擴散塊4之間的管片拼裝縫12處安裝有管片位移傳感器6，實時監測管片拼裝縫的開張情況，相鄰的兩個應力擴散塊4之間的管片連接螺栓13內部安裝有管片應力傳感器7，實時監測管片連接螺栓13的結構受力狀態，液壓千斤頂I外側的取水立管的下部設置有支撐架5，所述的液壓千斤頂1、頂升位移傳感器8、管片位移傳感器6和管片應力傳感器7分別與PLC控制器相連，PLC控制器與監控主機相連，監控主機用于顯示監測數據。
[0015]所述的頂升位移傳感器8為拉桿位移傳感器，拉桿位移傳感器的底端固定在支座2上，頂端與液壓千斤頂I的頂桿端部相連。
[0016]所述的支座2的左右兩端分別設置有3個液壓千斤頂1，支座左端的3個液壓千斤頂I和支座右端的3個液壓千斤頂I沿取水立管縱向均勻設置，頂升時同時受力，受力均勻。
[0017]所述的支撐架5包括左支撐架本體51和右支撐架本體52，所述的左支撐架本體51和右支撐架本體52分別設置在支座2的左側和右側，所述的左支撐架本體51和右支撐架本體52分別包括前支撐桿501、后支撐桿502、前支撐座503、后支撐座504和連接座505，所述的前支撐桿501設置有前支撐座503的上部，且其下部與前支撐座503上部相鉸接，所述的后支撐桿502設置在后支撐座504的上部，且其下部與后支撐座504上部相鉸接，所述的前支撐座503和后支撐座504之間通過連接座505相連，所述的前支撐桿501和后支撐桿502沿取水立管縱向均勻設置。
[0018]當對取水立管進行頂升時，先將首節管節通過窄軌小車14運輸至頂升位置就位，然后將首節管節置于液壓千斤頂I上部，通過PLC控制器控制液壓千斤頂I頂升首節管節，到位后使首節管節與隧道的頂升蓋帽連接成整體，然后向使支撐架5上的前支撐桿501和后支撐桿502的上部向內側轉動，置于管節11底部支撐管節11，然后通過PLC控制器控制液壓千斤頂I退回，安裝下一節管節11，螺栓連接后，通過PLC控制器控制液壓千斤頂I頂升第二節管節，此時將支撐架5上的前支撐桿501和后支撐桿502的上部向外側轉動脫離開首節管節，第二節管節頂升到位后，再通過支撐架5支撐第二節管節，重復上述操作，對多節管節11逐節進行頂升，直至全部頂升完。
[0019]以上所列舉的實施方式僅供理解本實用新型之用，并非是對本實用新型所描述的技術方案的限定，有關領域的普通技術人員，在權利要求所述技術方案的基礎上，還可以作出多種變化或變形，所有等同的變化或變形都應涵蓋在本實用新型的權利要求保護范圍之內。本實用新型未詳述之處，均為本技術領域技術人員的公知技術。
【主權項】
1.取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備，其特征是:包括液壓千斤頂、支座、軌道、應力擴散塊、支撐架、管片位移傳感器、管片應力傳感器和頂升位移傳感器，所述的應力擴散塊包括多個，均勻設置在頂升段取水隧道底部的管片上，應力擴散塊的上部設置有支座，支座的上部設置有軌道，支座的左右兩端分別設置有液壓千斤頂，頂升段取水隧道頂部的管片上設置有套管，取水立管包括多個管節，取水立管穿過套管伸出取水隧道，液壓千斤頂位于取水立管的下部，每個液壓千斤頂上對應設置有一個頂升位移傳感器，相鄰的兩個應力擴散塊之間的管片拼裝縫處安裝有管片位移傳感器，相鄰的兩個應力擴散塊之間的管片連接螺栓內部安裝有管片應力傳感器，液壓千斤頂外側的取水立管的下部設置有支撐架，所述的液壓千斤頂、頂升位移傳感器、管片位移傳感器和管片應力傳感器分別與PLC控制器相連，PLC控制器與監控主機相連。2.根據權利要求1所述的取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備，其特征是:所述的頂升位移傳感器為拉桿位移傳感器，拉桿位移傳感器的底端固定在支座上，頂端與液壓千斤頂的頂桿端部相連。3.根據權利要求1所述的取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備，其特征是:所述的支座的左右兩端分別設置有3個液壓千斤頂，支座左端的3個液壓千斤頂和支座右端的3個液壓千斤頂沿取水立管縱向均勻設置。4.根據權利要求1所述的取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備，其特征是:所述的支撐架包括左支撐架本體和右支撐架本體，所述的左支撐架本體和右支撐架本體分別設置在支座的左側和右側，所述的左支撐架本體和右支撐架本體分別包括前支撐桿、后支撐桿、前支撐座、后支撐座和連接座，所述的前支撐桿設置有前支撐座的上部，且其下部與前支撐座上部相鉸接，所述的后支撐桿設置在后支撐座的上部，且其下部與后支撐座上部相鉸接，所述的前支撐座和后支撐座之間通過連接座相連，所述的前支撐桿和后支撐桿沿取水立管縱向均勻設置。
【專利摘要】本實用新型公開了取水隧道內取水立管洞內垂直頂升設備，屬于頂升設備，其結構包括液壓千斤頂、支座、軌道、應力擴散塊、支撐架、管片位移傳感器、管片應力傳感器和頂升位移傳感器，應力擴散塊的上部設置有支座，支座的上部設置有軌道，支座的左右兩端分別設置有液壓千斤頂，每個液壓千斤頂上對應設置有一個頂升位移傳感器，相鄰的兩個應力擴散塊之間的管片拼裝縫處安裝有管片位移傳感器，相鄰的兩個應力擴散塊之間的管片連接螺栓內部安裝有管片應力傳感器，取水立管的下部設置有支撐架。本實用新型具有實現了頂升施工頂力可控，隧道底部應力可實時監測，增強了安全保障，降低了安全風險等特點。
【IPC分類】E21D9/00, E21D7/00
【公開號】CN204899932
【申請號】CN201520661367
【發明人】袁裕財, 黃健, 陳登玉, 李濤, 明茂剛, 宋海霞, 靳國柱
【申請人】中鐵十四局集團第四工程有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年8月28日