本发明涉及隧道工程,具体涉及一种浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置及施工方法。
背景技术:
1、在隧道施工中,浅埋隧道由于埋深浅、地表荷载大、地质条件复杂等特点,施工难度较大,为了提高隧道施工的安全性和效率,通常采用超长大管棚支护技术,管棚支护技术是通过在隧道开挖前,在隧道周边预先打设钢管,以形成支护结构,防止隧道开挖过程中地层坍塌。
2、现有技术的管棚施工过程中,人工的操作还是占据着主导的地位,人工操作难以保证高精度,易出现管棚位置偏移,导致隧道支护效果不理想,设备和人工的误差累计,会影响施工质量和隧道结构的安全性,现有的方法依赖人工操作和简单的机械设备,施工速度较慢,钻进的过程复杂且耗时,尤其是在超长管棚施工中,效率问题更加突出,人工操作的方法在应对不同地质条件时灵活性不足,如软土层和硬岩层的处理难度不同,难以根据实时地质情况调整施工参数,影响施工效果和稳定性,现有的管棚施工设备智能化和自动化水平低,依赖人工判断和操作,无法实时监测和动态调整,难以应对复杂和变化多端的施工环境。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置及施工方法,解决现有技术人工操作难以保证高精度,易出现管棚位置偏移,导致隧道支护效果不理想,设备和人工的误差累计,会影响施工质量和隧道结构的安全性的问题;依赖人工操作和简单的机械设备,施工速度较慢,钻进的过程复杂且耗时,尤其是在超长管棚施工中,效率问题更加突出,人工操作的方法在应对不同地质条件时灵活性不足,影响施工效果和稳定性的问题;以及现有的管棚施工设备智能化和自动化水平低,依赖人工判断和操作,无法实时监测和动态调整,难以应对复杂和变化多端的施工环境的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置,包括:
3、动力部;
4、滑动部;
5、伸缩部,该伸缩部与动力部连接,所述伸缩部在滑动部上滑动;
6、钻杆架,该钻杆架设置在伸缩部上,所述伸缩部带动钻杆架沿竖向移动,所述动力部带动伸缩部横向移动;以及
7、传感定位机构,该传感定位机构设置在伸缩部上,所述传感定位机构用于实时监测钻杆工作状态。
8、优选的,所述动力部包括电机。
9、优选的,所述电机电性连接有数据分析控制装置。
10、优选的,所述滑动部包括横向滑轨和竖向滑轨,所述横向滑轨与竖向滑轨相互垂直,所述横向滑轨上设置有可转动的横向滑轮,所述竖向滑轨上设置有可转动的竖向滑轮。
11、优选的,所述伸缩部包括两个平行设置在横向滑轨上的液压杆,两个所述液压杆的固定端滑动连接在横向滑轨上,两个所述液压杆的输出端固定连接有水平设置的连接杆。
12、优选的,所述钻杆架固定连接在连接杆外表面一侧。
13、优选的,所述传感定位机构包括固定连接在连接杆外表面背向钻杆架的一侧的传感定位模块。
14、优选的,所述传感定位模块与数据分析控制装置电性连接。
15、一种浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置施工方法,采用权利要求1-8任一项所述的浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置,所述施工方法包括如下步骤:
16、s1:将钻孔位置信息输入数据分析控制装置,并于传感定位模块传输回的位置信息进行对比,分析现有钻杆架位置与待钻孔位置信息的差异;
17、s2:由数据处理控制装置控制电机,进而驱动液压杆工作,使得横向滑轮和竖向滑轮沿着滑轨移动,确保钻杆架移动到预定位置;
18、s3:将钻杆插入钻杆架,开始钻孔,由传感定位模块实时监测钻杆工作状态,反馈至数据分析控制装置,对钻孔过程进行分析评估,直至钻孔完毕;
19、s4:重复上述s1、s2和s3步骤,进行下一个位置的钻孔。
20、由上述技术方案可知,本发明具有如下有益效果:
21、该浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置及施工方法,通过将钻孔位置信息输入数据分析控制装置,并于传感定位模块传输回的位置信息进行对比,分析现有钻杆架位置与待钻孔位置信息的差异,由数据处理控制装置控制电机,进而驱动液压杆工作,使得横向滑轮和竖向滑轮沿着滑轨移动,确保钻杆架移动到预定位置,将钻杆插入钻杆架,开始钻孔,由传感定位模块实时监测钻杆工作状态,反馈至数据分析控制装置,对钻孔过程进行分析评估,直至钻孔完毕,重复步骤进行下一位置的钻孔,实现了既能保证钻孔施工精度,同时可以实时反馈钻进状态,进而保障浅埋隧道超长大管棚钻孔施工的高效和安全,解决了现有技术人工操作难以保证高精度,易出现管棚位置偏移,导致隧道支护效果不理想,设备和人工的误差累计,会影响施工质量和隧道结构的安全性的问题;依赖人工操作和简单的机械设备,施工速度较慢,钻进的过程复杂且耗时,尤其是在超长管棚施工中,效率问题更加突出,人工操作的方法在应对不同地质条件时灵活性不足,影响施工效果和稳定性的问题;以及现有的管棚施工设备智能化和自动化水平低,依赖人工判断和操作,无法实时监测和动态调整,难以应对复杂和变化多端的施工环境的问题。
1.一种浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的一种浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置,其特征在于:所述动力部(1)包括电机(11)。
3.根据权利要求2所述的一种浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置,其特征在于:所述电机(11)电性连接有数据分析控制装置(6)。
4.根据权利要求1所述的一种浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置,其特征在于:所述滑动部(2)包括横向滑轨(21)和竖向滑轨(22),所述横向滑轨(21)与竖向滑轨(22)相互垂直,所述横向滑轨(21)上设置有可转动的横向滑轮(23),所述竖向滑轨(22)上设置有可转动的竖向滑轮(24)。
5.根据权利要求4所述的一种浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置,其特征在于:所述伸缩部(3)包括两个平行设置在横向滑轨(21)上的液压杆(31),两个所述液压杆(31)的固定端滑动连接在横向滑轨(21)上,两个所述液压杆(31)的输出端固定连接有水平设置的连接杆(32)。
6.根据权利要求5所述的一种浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置,其特征在于:所述钻杆架(4)固定连接在连接杆(32)外表面一侧。
7.根据权利要求5所述的一种浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置,其特征在于:所述传感定位机构(5)包括固定连接在连接杆(32)外表面背向钻杆架(4)的一侧的传感定位模块(51)。
8.根据权利要求7所述的一种浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置,其特征在于:所述传感定位模块(51)与数据分析控制装置(6)电性连接。
9.一种浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置施工方法,其特征在于,采用权利要求1-8任一项所述的浅埋隧道超长大管棚钻进智能台架装置,所述施工方法包括如下步骤:
