顶管下沉预警系统的制作方法

本实用新型涉及顶管施工领域，具体的讲是顶管下沉预警系统。

背景技术：

现有管道铺设中，多采用顶管施工，顶管施工就是非开挖施工方法，是一种不开挖或者少开挖的管道埋设施工技术。顶管法施工就是在工作坑内借助于顶进设备产生的顶力，克服管道与周围土壤的摩擦力，将管道按设计的坡度顶入土中，并将土方运走。一节管子完成顶入土层之后，再下第二节管子继续顶进。其原理是借助于主顶油缸及管道间、中继间等推力，把工具管或掘进机从工作坑内穿过土层一直推进到接收坑内吊起。管道紧随工具管或掘进机后，埋设在两坑之间。

在复杂多变的地层中实施顶管下沉,由于不同土层间承载能力差异较大、摩擦系数多变等特性,极易产生突沉、偏斜、井内涌水、涌土和超沉,顶管下沉的方向极难控制。

目前未有相匹配的顶管下沉预警装置，当顶管下沉发生偏移时，顶管内作业人员很难有充足的时间逃离顶管。

因此需要一种结构简单，能够对顶管下沉施工中发生的相邻顶管角度偏移进行提前预警，为顶管内作业人员提高较为充足的逃离时间，预警精准度高的顶管下沉预警系统。

技术实现要素：

本实用新型针对未有相匹配的顶管下沉预警装置，当顶管下沉发生偏移时，顶管内作业人员很难有充足的时间逃离顶管的问题，提供顶管下沉预警系统。

本实用新型解决上述技术问题，采用的技术方案是，顶管下沉预警系统包括设于一号顶管中部的一号横杆，设于二号顶管上部的二号横杆，一号顶管为二号顶管的相邻顶管，且一号顶管位于二号顶管的正上方，一号横杆的两端均与一号顶管内壁连接，一号横杆下方一端连接有一号红外光源，二号横杆的两端均与二号顶管内壁连接，二号横杆上方一端连接有一号红外光源接收器，二号横杆上设有蜂鸣器，一号红外光源与一号红外光源接收器在同一竖直平面，蜂鸣器与一号红外光源接收器连接。

这样设计的目的在于，使用中，将一号横杆固定在一号顶管中部，二号横杆固定在二号顶管上路，将一号红外光源与一号红外光源接收器对齐，一号红外光源接收器持续采集一号红外光源发射的光线，当顶管下沉施工中，相邻顶管发生角度偏移时，一号红外光源接收器接受的光束发生偏移，二号横杆上的蜂鸣器发生报警为顶管内作业人员提供充足的时间逃离顶管。

进一步的，一号横杆下方另一端连接有二号红外光源，二号横杆上方另一端连接有二号红外光源接收器，二号红外光源与二号红外光源接收器在同一竖直平面，二号红外光源接收器与蜂鸣器连接。

进一步的，一号顶管内还设有三号横杆，三号横杆与一号横杆在同一水平面，二号顶管内还设有四号横杆，四号横杆与二号横杆在同一水平面，且四号横杆与三号横杆在同一竖直平面。

进一步的，三号横杆下方一端连接三号红外光源，另一端连接有四号红外光源，四号横杆上方一端连接有三号红外光源接收器，另一端连接有四号红外光源接收器，三号红外光源与三号红外光源接收器在同一竖直平面，四号红外光源与四号红外光源接收器在同一竖直平面。

进一步的，一号横杆上设有一号水平红外光源，三号横杆上设有一号水平红外光源接收器，一号水平红外光源发光口面朝一号水平红外光源接收器。

进一步的，二号横杆上设有二号水平红外光源，四号横杆上设有二号水平红外光源接收器，二号水平红外光源发光口面朝二号水平红外光源接收器。

进一步的，一号横杆、二号横杆、三号横杆和四号横杆两端均设有吸盘。

本实用新型的有益效果至少包括以下之一；

1、通过将一号横杆固定在一号顶管中部，二号横杆固定在二号顶管上路，将一号红外光源与一号红外光源接收器对齐，一号红外光源接收器持续采集一号红外光源发射的光线，当顶管下沉施工中，相邻顶管发生角度偏移时，一号红外光源接收器接受的光束发生偏移，二号横杆上的蜂鸣器发生报警为顶管内作业人员提供充足的时间逃离顶管。

2、通过在一号顶管中设置一号横杆与三号横杆，并在二号顶管中设置二号横杆与四号横杆，实现对相邻顶管多角度偏移的预警。

3、通过在一号横杆、二号横杆、三号横杆和四号横杆两端均设有吸盘，实现调整并移动横杆，提高预警精准度的功能。

4、通过设置在一号横杆、二号横杆、三号横杆和四号横杆上的水平红外光源和水平红外光源接收器，可以防止横杆在竖直方向的移动，提高检测精度。

附图说明

图1为顶管下沉预警系统结构示意图；

图2为顶管下沉预警系统俯视结构示意图；

图3为图2左视结构示意图；

图中标记为：1为一号横杆、2为二号横杆、3为三号横杆、4为四号横杆、5为一号红外光源、6为二号红外光源、7为三号红外光源、8为四号红外光源、9为一号水平红外光源、10为一号水平红外光源接收器、11为吸盘、12为一号顶管、13为土壤、14为二号顶管、15为一号红外光源接收器、16为二号红外光源接收器、17为三号红外光源接收器、18为二号水平红外光源接收器、19为二号水平红外光源。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点能够更加清晰明白，以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型保护内容。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“中央”、“周向”、“上”、“内侧”、“外侧”、“另一端”、“中部”、“顶部”、“一侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例1

如图1至3所示，顶管下沉预警系统包括设于一号顶管12中部的一号横杆1，设于二号顶管14上部的二号横杆2，一号顶管12为二号顶管14的相邻顶管，且一号顶管12位于二号顶管14的正上方，一号横杆1的两端均与一号顶管12内壁连接，一号横杆1下方一端连接有一号红外光源5，二号横杆2的两端均与二号顶管14内壁连接，二号横杆2上方一端连接有一号红外光源接收器15，二号横杆2上设有蜂鸣器，一号红外光源5与一号红外光源接收器15在同一竖直平面，蜂鸣器与一号红外光源接收器15连接。一号横杆1下方另一端连接有二号红外光源6，二号横杆2上方另一端连接有二号红外光源接收器16，二号红外光源6与二号红外光源接收器16在同一竖直平面。一号顶管12内还设有三号横杆3，三号横杆3与一号横杆1在同一水平面，二号顶管14内还设有四号横杆4，四号横杆4与二号横杆2在同一水平面，且四号横杆4与三号横杆3在同一竖直平面。三号横杆3下方一端连接三号红外光源7，另一端连接有四号红外光源8，四号横杆4上方一端连接有三号红外光源接收器17，另一端连接有四号红外光源接收器，三号红外光源7与三号红外光源接收器17在同一竖直平面，四号红外光源8与四号红外光源接收器在同一竖直平面。一号横杆1上设有一号水平红外光源9，三号横杆3上设有一号水平红外光源接收器10，一号水平红外光源9发光口面朝一号水平红外光源接收器10。二号横杆2上设有二号水平红外光源19，四号横杆4上设有二号水平红外光源接收器18，二号水平红外光源19发光口面朝二号水平红外光源接收器18。一号顶管12与二号顶管14均下沉于土壤13中。

使用中，通过将一号横杆固定在一号顶管中部，二号横杆固定在二号顶管上路，将一号红外光源与一号红外光源接收器对齐，一号红外光源接收器持续采集一号红外光源发射的光线，当顶管下沉施工中，相邻顶管发生角度偏移时，一号红外光源接收器接受的光束发生偏移，二号横杆上的蜂鸣器发生报警为顶管内作业人员提供充足的时间逃离顶管。通过在一号顶管中设置一号横杆与三号横杆，并在二号顶管中设置二号横杆与四号横杆，实现对相邻顶管多角度偏移的预警。

实施例2

基于实施例1，一号横杆1、二号横杆2、三号横杆3和四号横杆4两端均设有吸盘11。

实施例3

基于实施例1，一号红外光源接收器15、二号红外光源接收器16、三号红外光源接收器17、四号红外光源接收器、一号水平红外光源接收器10和二号水平红外光源接收器18均与蜂鸣器连接，当一号顶管12和二号顶管14发生竖直位置变化时，蜂鸣器进行报警。