沉井下沉全过程纠偏预防报警系统的制作方法

本实用新型涉及施工技术领域，尤其涉及沉井下沉技术。

背景技术：

沉井法施工是利用预制钢筋混凝土井体的自重并以人工或机械井内掏土配合井体进行下沉来完成施工的。沉井法施工保证了井体周围土体的相对稳定性，但是也具有一定的质量风险，如沉井过程中井体停止下沉、井体偏斜、下沉失速甚至下沉过量等。下沉过程中井体偏斜是沉井施工中的常见问题，现有技术中的应对措施是事后纠正，发现井体偏斜后，再顶压井体（经常需要开挖一部分土方），使其回归预定位置。事后纠偏的工程量较大，也耗费较多人工，纠偏成本很高，纠偏效率较低，纠偏后还需要回填土方来保证沉井周围土体的稳定性。传统的纠偏方法是在井筒偏移程度较高后才纠偏，纠偏困难，纠偏成本较高。

四氟板橡胶支座在桥梁上应用广泛，其为水平设置并用于支撑上部结构。在行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（jtgd62－2004）》中规定，四氟板橡胶支座应水平设置。在确定沉井施工方案时，本领域技术人员找不到水平设置四氟板橡胶支座的需求，因而四氟板橡胶支座从未出现在沉井施工当中。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种纠偏效率高、纠偏成本低的沉井下沉全过程纠偏预防报警系统。

为实现上述目的，本实用新型的沉井下沉全过程纠偏预防报警系统包括顶压纠编机构，顶压纠编机构沿待下沉井筒的周向均匀设有三组以上，各顶压纠编机构均直接支撑于下沉井筒周边开挖后的地面或者通过支架支撑于下沉井筒周边开挖后的地面；

各顶压纠编机构在竖向方向上均低于待下沉井筒的井口的目标高度l米；下沉井筒总高度为h米，l/h小于等于三分之一并大于等于六分之一；

各组顶压纠编机构结构相同，均包括液压缸和与液压缸的伸出杆相连接的顶铁，顶铁邻近待下沉井筒的一面为顶压面，顶铁的顶压面上设有嵌槽，嵌槽内嵌设有四氟板橡胶支座，四氟板橡胶支座与待下沉井筒配合的一面为其顶压面，四氟板橡胶支座的顶压面的形状与待下沉井筒的外表面相适配，四氟板橡胶支座的顶压面用于与待下沉井筒的外表面滑动配合。

各顶压纠编机构还包括有垫铁，垫铁与液压缸的缸体相连接；各顶压纠编机构的垫铁通过环形支架连接在一起。

四氟板橡胶支座与嵌槽的槽底之间设有薄膜压力传感器，顶铁侧面设有连接座，连接座上设有距离传感器，距离传感器朝向待下沉井筒的轴线方向；距离传感器与待下沉井筒的轴线之间的距离大于顶铁顶压面与待下沉井筒的轴线之间的距离；

还包括有电控装置，距离传感器和薄膜压力传感器均通过连接线路与电控装置相连接。

l/h等于五分之二。

本实用新型的沉井下沉全过程纠偏预防报警系统结构简单，能够实现在井筒下沉全过程中进行及时纠偏，纠偏效率高，无须进行开挖纠偏，无须等到偏移较大程度后再纠偏，不仅方便高效，耗费人工较少，而且成本较低。

本实用新型创造性地运用了四氟板橡胶支座，将以后只能用作水平承载的四氟板橡胶支座进行竖向设置，作为井筒下沉的紧压和滑动配合结构，为下沉过程中纠偏调整创造了前提条件。

液压缸的伸出杆向内伸出顶压待下沉井筒的外壁时，液压缸的缸体以及垫铁必然受到向外的反作用力，这个反作用力可能导致液压缸的缸体发生位移。

各顶压纠编机构的垫铁通过环形支架连接在一起，这样各液压缸受到的反作用力就可以通过垫铁施加给环形支架，并在环形支架上相互抵消，大幅增强了顶压纠编机构的稳定性，防止纠偏时液压缸发生位移。

距离传感器与待下沉井筒的轴线之间的距离大于顶铁顶压面与待下沉井筒的轴线之间的距离，可以保证在液压缸顶压待下沉井筒的过程中，即便四氟板橡胶支座受压变形，待下沉井筒也必然不会与距离传感器相接触（而是被顶铁挡住），确保距离传感器的使用安全。

如果l/h的值过大，在开挖安装顶压纠编机构的空间时就需要挖的过深，加大工程量，降低施工效率。如果果l/h的值过小，则即便下沉井筒在顶压纠编机构处井筒的偏移量很小，下沉井筒的底端也可能发生较大偏移。

l/h小于等于三分之一并大于等于六分之一，既不过多增加工程量，又避免下沉井筒的底端发生较大偏移，确保纠偏效果。

附图说明

图1是本实用新型的沉井下沉全过程纠偏预防报警系统的俯视结构示意图；

图2是沉井下沉全过程纠偏预防报警系统的主视结构示意图；

图3是图1中a处的放大图；

图4是本发明的电控原理图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型的沉井下沉全过程纠偏预防报警系统包括顶压纠编机构2，顶压纠编机构2沿待下沉井筒1的周向均匀设有三组以上，各顶压纠编机构2均直接支撑于下沉井筒1周边开挖后的地面或者通过支架支撑于下沉井筒1周边开挖后的地面；

各顶压纠编机构2在竖向方向上均低于待下沉井筒1的井口的目标高度（即下沉至预定位置时，下沉井筒1的井口高度）l米；下沉井筒1总高度为h米，l/h小于等于三分之一并大于等于六分之一；

各组顶压纠编机构2结构相同，均包括液压缸3和与液压缸3的伸出杆14相连接的顶铁4，顶铁4邻近待下沉井筒1的一面为顶压面，顶铁4的顶压面上设有嵌槽，嵌槽内嵌设有四氟板橡胶支座5，四氟板橡胶支座5与待下沉井筒1配合的一面为其顶压面，四氟板橡胶支座5的顶压面的形状与待下沉井筒1的外表面相适配，四氟板橡胶支座5的顶压面用于与待下沉井筒1的外表面滑动配合。本实施例中，井筒1为圆筒，因此图1和图3中四氟板橡胶支座5的顶压面为曲面；当井筒为方筒结构时，四氟板橡胶支座5的顶压面为平面。

各顶压纠编机构2还包括有垫铁6，垫铁6与液压缸3的缸体相连接；各顶压纠编机构2的垫铁6通过环形支架7连接在一起。

环形支架7可以采用工字钢制成。

以指向待下沉井筒1轴线的方向为内向，反向为外向；液压缸3的伸出杆14向内伸出顶压待下沉井筒1的外壁时，液压缸3的缸体以及垫铁6必然受到向外的反作用力，这个反作用力可能导致液压缸3的缸体发生位移。

各顶压纠编机构2的垫铁6通过环形支架7连接在一起，这样各液压缸3受到的反作用力就可以通过垫铁6施加给环形支架7，并在环形支架7上相互抵消，大幅增强了顶压纠编机构2的稳定性，防止纠偏时液压缸3发生位移。

四氟板橡胶支座5与嵌槽的槽底之间设有薄膜压力传感器8，顶铁4侧面设有连接座9，连接座9上设有距离传感器10，距离传感器10朝向待下沉井筒1的轴线方向；距离传感器10与待下沉井筒1的轴线之间的距离大于顶铁4顶压面与待下沉井筒1的轴线之间的距离；

还包括有电控装置11，距离传感器10和薄膜压力传感器8均通过连接线路与电控装置11相连接，电控装置11连接有显示屏12。

工作中，显示屏12上显示各薄膜压力传感器8和距离传感器10的检测值。

其中，薄膜压力传感器8的连接线路需要先穿出顶铁4再与电控装置11相连接。将连接线路穿过各种受力结构为现有技术，图未示连接线路穿过顶铁4的具体通路。

距离传感器10与待下沉井筒1的轴线之间的距离大于顶铁4顶压面与待下沉井筒1的轴线之间的距离，可以保证在液压缸3顶压待下沉井筒1的过程中，即便四氟板橡胶支座5受压变形，待下沉井筒1也必然不会与距离传感器10相接触（而是被顶铁4挡住），确保距离传感器10的使用安全。

如果l/h的值过大，在开挖安装顶压纠编机构2的空间时就需要挖的过深，加大工程量，降低施工效率。如果果l/h的值过小，则即便下沉井筒1在顶压纠编机构2处井筒1的偏移量很小，下沉井筒1的底端也可能发生较大偏移。

l/h小于等于三分之一并大于等于六分之一，既不过多增加工程量，又避免下沉井筒1的底端发生较大偏移，确保纠偏效果。l/h的优选值为五分之二。

下沉待下沉井筒1时；各薄膜压力传感器8检测到的各四氟板橡胶支座5的顶压面与井筒1外壁的紧压力分别为n1、n2、n3和n4，n1、n2、n3和n4的单位均为牛或公斤；各距离传感器10检测到的距离分别为l1、l2、l3和l4，l1、l2、l3和l4的单位均为毫米；电控装置通过显示屏显示n1、n2、n3和n4以及l1、l2、l3和l4的值，施工人员实时监控压力值和距离值。未发生偏移时压力值趋于一致，各距离值也趋于一致。井筒发生偏移时，压力值和距离值分别发生分化，有些压力值增大，有些压力值减小。有些距离值增大，有些距离值减小或不变。施工人员监控到发生偏移时，可以通过控制各液压缸的伸出杆来对井筒施压，对井筒进行纠偏。

以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。