沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统

本发明涉及沉管隧道建设，特别涉及一种沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统。

背景技术：

1、沉管隧道是一种由预制管道拼接而成的水下隧道，由若干个预制管节经多次浮运至施工水面现场，放入预先挖好的基槽内连接而成的水下水道。目前沉管隧道水下联接施工工法之一为顶进节段法，该法有对接速度快、过程可逆、施工精度高、建设成本低等特点，故应用广泛。其关键步骤为使用千斤顶将预制节段接头从外部套筒内部顶推出并与管节完成对接。一般顶进节段法使用千斤顶推动预制节段接头，由于千斤顶行程存在一定差异导致接头行程存在偏移，故在预制节段接头底部两侧设置千斤顶实现横向纠偏功能。

2、这种现有技术方案在使用时还存在以下问题：

3、通过千斤顶实现纠偏的方法无法实时监测偏移量和控制千斤顶纠正接头偏移，且千斤顶无法移动和回收，造成浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统，以解决通过千斤顶实现纠偏的方法无法实时监测偏移量和控制千斤顶纠正接头偏移，且千斤顶无法移动和回收，造成浪费的问题，从而满足市场需求。

2、为了达到上述目的，采用的技术方案如下：

3、一种沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统，包括信号转化器和纠偏组件，所述纠偏组件包括充气泵、测距仪、气囊和固定锚杆，所述测距仪设置于推出接头墙壁，所述推出接头墙壁的两侧分别设置所述气囊和所述固定锚杆，所述测距仪的信号输出端连接所述信号转化器的信号输入端，所述气囊的一侧通过连接件与所述固定锚杆连接，所述气囊的另一侧连接所述充气泵，所述信号转化器的信号输出端连接所述充气泵的信号输入端。

4、进一步地，所述连接件为钢绳。

5、进一步地，所述钢绳的一端连接所述固定锚杆，其另一端通过设置在所述推出接头墙壁中的钻孔后连接所述气囊。

6、进一步地，所述气囊的另一侧通过气管连接所述充气泵。

7、进一步地，所述测距仪的信号输出端通过第一数据线连接所述信号转化器的信号输入端。

8、进一步地，所述信号转化器的信号输出端通过第二数据线连接所述充气泵的信号输入端。

9、进一步地，所述纠偏组件设置为多个，多个纠偏组件关于推出接头中心对称地布设于推出接头的两侧。

10、进一步地，所述纠偏组件设置为八个，其中四个为一组，两组纠偏组件两两平行地设置于推出接头的两侧。

11、进一步地，所述信号转化器被配置为：

12、获取各个监测仪采集到的接头外壁与套筒内壁之间的距离信号；

13、基于所述距离信号来判断接头两侧与套筒内壁的距离是否一致；

14、在接头两侧与套筒内壁的距离不一致的情况下，控制间距小一侧的充气泵工作以对与所述充气泵连接的气囊进行充气，多个气囊中的一个或多个气囊发生膨胀到达外壁与内壁间距继续膨胀推动推出接头向间距大的一侧，直到接头两侧与套筒内壁的距离一致，控制充气泵停止充气；

15、控制各个充气泵对与之连接的气囊进行放气以使所述气囊完全收缩，完成一次纠偏过程。

16、进一步地，当接头气囊完全伸出套筒时，将气管剪断并后注浆填充钻孔，利用钢绳将完全收缩的气囊与测距仪通过钻孔回收，最后将钻孔注浆填充。

17、本发明的有益效果是：

18、本发明通过信号转化器、充气泵、测距仪、气囊、固定锚杆、线束和钢绳的相互配合达到自动控制预制接头两侧纠偏的效果，且气囊本身对混凝土墙壁作用面较大，可防止如千斤顶调节的顶穿混凝土墙壁的风险，同时多个气囊合并设计可改变纠偏范围，并且通过穿孔设计可以对该系统中的各个组件进行回收，具有良好的经济性。

技术特征：

1.一种沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统，其特征在于，包括信号转化器和纠偏组件，所述纠偏组件包括充气泵、测距仪、气囊和固定锚杆，所述测距仪设置于推出接头墙壁，所述推出接头墙壁的两侧分别设置所述气囊和所述固定锚杆，所述测距仪的信号输出端连接所述信号转化器的信号输入端，所述气囊的一侧通过连接件与所述固定锚杆连接，所述气囊的另一侧连接所述充气泵，所述信号转化器的信号输出端连接所述充气泵的信号输入端。

2.如权利要求1所述的沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统，其特征在于，所述连接件为钢绳。

3.如权利要求2所述的沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统，其特征在于，所述钢绳的一端连接所述固定锚杆，其另一端通过设置在所述推出接头墙壁中的钻孔后连接所述气囊。

4.如权利要求1所述的沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统，其特征在于，所述气囊的另一侧通过气管连接所述充气泵。

5.如权利要求1所述的沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统，其特征在于，所述测距仪的信号输出端通过第一数据线连接所述信号转化器的信号输入端。

6.如权利要求1所述的沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统，其特征在于，所述信号转化器的信号输出端通过第二数据线连接所述充气泵的信号输入端。

7.如权利要求1至6中任一项所述的沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统，其特征在于，所述纠偏组件设置为多个，多个纠偏组件关于推出接头中心对称地布设于推出接头的两侧。

8.如权利要求7所述的沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统，其特征在于，所述纠偏组件设置为八个，其中四个为一组，两组纠偏组件两两平行地设置于推出接头的两侧。

9.如权利要求6所述的沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统，其特征在于，所述信号转化器被配置为：

10.如权利要求9所述的沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统，其特征在于，当接头气囊完全伸出套筒时，将气管剪断并后注浆填充钻孔，利用钢绳将完全收缩的气囊与测距仪通过钻孔回收，最后将钻孔注浆填充。

技术总结
本发明公开一种沉管隧道施工中最终对接用伸出接头的充气式纠偏系统，包括信号转化器和纠偏组件，所述纠偏组件包括充气泵、测距仪、气囊和固定锚杆，所述测距仪设置于推出接头墙壁，所述推出接头墙壁的两侧分别设置所述气囊和所述固定锚杆，所述测距仪的信号输出端连接所述信号转化器的信号输入端，所述气囊的一侧通过连接件与所述固定锚杆连接，所述气囊的另一侧连接所述充气泵，所述信号转化器的信号输出端连接所述充气泵的信号输入端。本发明通过信号转化器、充气泵、测距仪、气囊、固定锚杆、线束和钢绳的相互配合达到自动控制预制接头两侧纠偏的效果，且气囊本身对混凝土墙壁作用面较大，可防止如千斤顶调节的顶穿混凝土墙壁的风险。

技术研发人员：倪芃芃,陈源龙,李剑锋,路志旺,陈子豪,刘凯文,贾鹏蛟,巫志文,高军
受保护的技术使用者：中山大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17