一种电力隧道顶管施工远程自动化监测方法与流程

本发明涉及电力隧道施工，特别是一种电力隧道顶管施工远程自动化监测方法。

背景技术：

1、公路隧道因为结构比较封闭，隧道内会存在一些有害气体，不仅会影响施工人员的身体健康，还可能给隧道工程造成毁灭性灾害。此外，车辆经过后会排放出大量的有害气体，随着时间的增加，隧道内的汽车尾气也会越来越多。当人们通过隧道时，会对健康造成危害。因此隧道内施工需要进行有害气体监控，以确保隧道内的安全，并且在隧道施工时，有害气体也常由掌子面或未支护洞壁逸出或涌出，也容易带来安全隐患，因此，在施工隧道和使用的隧道均需要进行有害气体监测，主体建筑物由洞身和洞门组成，附属设备包括避车洞、消防设施、应急通讯和防排水设施，长的隧道还有专门的通风和照明设备，而隧道加固支撑穹顶则是对隧道穹顶部分进行支撑，保证隧道的稳定性和安全性。现有的隧道加固支撑穹顶在实际使用中还是存在着一定的不便，施工人员在对隧道穹顶进行加固支撑时，会以保证隧道穹顶的稳固性以及安全性为主要考虑因素，隧道穹顶在通过施工前中后期进行支撑，而现有的加固支撑穹顶在抗震上没有做到以及对隧道穹顶的双重加固没有考虑周全，且在对穹顶进行加固支撑时，还会考虑到支撑板与桁架之间的连接是否便于拆卸等，如“cn113217067a一种隧道施工支撑装置”中描述了“隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式，隧道可分为交通隧道、水工隧道、市政隧道、矿山隧道，在隧道施工过程中，经常会遇到由于没有坚固的基础支撑，因而在新的应力形成过程中出现基础承载力不足并相应导致隧道失稳塌方等实际问题，其严重影响了人身和设备安全，阻碍了施工的进度。另外，不同的隧道的避免倾斜程度以及隧道高度和宽度均不相同。因此，在针对隧道施工时，隧道施工支撑装置的支撑稳定性以及隧道施工支撑装置的广泛实用性对于满足隧道施工需求，确保施工过程中的安全性至关重要。同时，现有的隧道施工支撑装置，通常为固定式，不便于根据隧道施工位置便捷式的调节隧道施工装置的位置，从而影响隧道施工的效率”，虽然在支撑效果上不错，但不能根据不同的内径对整个装置的宽度支撑进行调节，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。

技术实现思路

1、实现上述目的本发明的技术方案为：一种电力隧道顶管施工远程自动化，包括：若干个顶端支撑支架，若干个所述顶端支撑支架通过螺栓固定在隧道的内侧，若干个所述顶端支撑支架上安装有扩展固定支撑结构、气体调节结构以及监控结构；

2、所述扩展固定支撑结构包含有：若干个水平扩展外管、若干个水平扩展内杆、若干个水平扩展螺纹管、若干个水平扩展螺纹杆、若干个支撑轴承块、若干个直线轴承、若干个水平扩展套装轴管、若干个插装驱动轴、若干个传导销、若干个凹型驱动块、若干个插装驱动齿轮、若干个水平扩展传动斜齿轮、若干个水平扩展驱动斜齿轮以及顶端扩展支撑组件；

3、若干个所述水平扩展内杆分别活动插装于若干个所述水平扩展外管的内侧，若干个所述直线轴承分别安装于若干个所述水平扩展外管的内侧，若干个所述支撑轴承块分别安装于若干个所述水平扩展外管的内侧，若干个所述水平扩展螺纹管分别通过轴承插装于若干个所述水平扩展内杆上，若干个所述水平扩展螺纹杆分别活动插装于人钢管所述水平扩展螺纹管的内侧，且若干个所述水平扩展螺纹杆分别活动插装于若干个所述支撑轴承块上，若干个所述水平扩展套装轴管分别活动通过轴承活动插装于若干个所述水平扩展外管的内侧，若干个所述凹型驱动块上分别开设有齿轮槽，若干个所述凹型驱动块以及若干个所述插装驱动齿轮分别安装于若干个所述插装驱动轴上，且若干个所述插装驱动齿轮分别活动插装于若干个所述凹型驱动块上的齿轮槽的内侧，若干个所述插装驱动轴分别活动插装于若干个所述水平扩展套装轴管的内侧，若干个所述插装驱动轴上分别开设有销槽，若干个所述传导销分别活动插装于若干个所述销槽的内侧，若干个所述水平扩展套装轴管上分别开设有若干个销孔，若干个所述传动销分别活动插装于若干个所述销孔的内侧，若干个所述水平扩展传动斜齿轮分别安装于若干个所述水平扩展螺纹杆上，若干个所述水平扩展驱动斜齿轮分别套装于若干个所述水平扩展套装轴管的外侧，且若干个所述水平扩展驱动斜齿轮分别与若干个所述水平扩展传动斜齿轮之间齿轮啮合，所述顶端扩展支撑组件安装于若干个所述顶端支撑支架上；

4、需要说明的是，上述中，通过旋转插装驱动轴，插装驱动轴带动其上的插装驱动齿轮旋转，通过凹型驱动块内侧的齿轮槽带动其内侧的插装驱动齿轮，同理插装驱动齿轮带动其上的凹型驱动块旋转，通过凹型驱动块带动其上的插装驱动轴旋转，通过若干个旋转的插装驱动轴分别带动其上的传导销，通过若干个传导销分别带动水平扩展套装轴管内侧的销槽，通过若干个旋转的水平扩展套装轴管分别在若干个水平扩展外管内侧旋转，通过若干个水平扩展套装轴管分别带动其上的水平扩展驱动斜齿轮旋转，通过若干个水平扩展驱动斜齿轮分别带动与之齿轮啮合的水平扩展传动斜齿轮旋转，通过一对水平扩展传动斜齿轮的旋转，分别带动一对水平扩展传动斜齿轮上的水平扩展螺纹杆旋转，提供给一对水平扩展螺纹杆分别带动其外侧的水平扩展螺纹管，使得水平扩展螺纹管沿着水平扩展螺纹杆伸缩，通过一对水平扩展螺纹管分别带动其上的水平扩展内杆，使得水平扩展内杆沿着水平扩展外管内侧的直线轴承伸缩，通过若干个相对的水平扩展内杆的扩展伸缩，从而达到对若干个顶端支撑支架之间的距离进行调节，从而达到对若干个顶端支撑支架进行。

5、优选的，所述顶端扩展支撑组件包含有：若干个圆弧旋转扩展块、若干个圆弧旋转轴、若干个圆弧伸缩外管、若干个圆弧伸缩内杆、若干个伸缩圆弧块、若干个液压阀门、若干个剪叉式支架、若干个支撑固定滑道块、若干个垂直螺纹管、若干个双向螺纹杆以及若干个圆弧支撑块；

6、若干个所述圆弧旋转扩展块分别通过所述圆弧旋转轴活动插装于若干个所述顶端支撑支架上，若干个所述圆弧伸缩外管均匀的安装于若干个所述水平扩展内杆上，若干个所述圆弧伸缩内杆分别活动插装于若干个所述圆弧伸缩外管的内侧，若干个所述伸缩圆弧块分别活动插装于若干个所述圆弧伸缩外管的内侧，若干个所述液压阀门分别安装于若干个所述圆弧伸缩外管上，若干个所述剪叉式支架分别安装于若干个所述支撑固定滑道块上，且若干个所述支撑固定滑道块部分安装于若干个所述水平扩展外管上，若干个所述圆弧支撑块分别安装于若干个所述支撑固定滑道上，若干个所述垂直螺纹管分别插装于若干个所述支撑固定滑道块上，若干个所述双向螺纹杆分别活动插装于若干个所述垂直螺纹管的内侧；

7、需要说明的是，上述中，通过开启若干个液压阀门，通过若干个液压阀门将液压引流到若干个圆弧伸缩外管的内侧，通过圆弧伸缩外管内侧的液压挤压伸缩圆弧块，使得伸缩圆弧块沿着圆弧伸缩外管内侧伸缩，通过伸缩圆弧块带动其上的圆弧伸缩内杆，通过圆弧伸缩内杆带动其上的圆弧旋转扩展块，使得圆弧旋转扩展块沿着圆弧旋转轴旋转伸缩，从而通过若干个圆弧旋转扩展块对隧道进行挤压固定，同时通过旋转双向螺纹杆旋转，通过双向螺纹杆带动其上一对垂直螺纹管进行旋转升降，通过一对垂直螺纹管分别带动其上的一对支撑固定滑道块上，使得一对支撑固定滑道块之间的距离进行调节，从而达到通过两对支撑固定滑道块带动其上的剪叉式支架，从而改变剪叉式支架之间的距离进行调节，从而达到根据不同的隧道的水平宽度以及垂直方向上的距离对支撑进行调节。

8、优选的，所述气体调节结构包含有：若干个齿装引流管、若干个套装固定块、若干个套装缓冲球、若干个套装圆环块、若干个插装圆环块、若干个缓冲圆弧、若干个缓冲凸型块、若干个缓冲轮、若干个缓冲限位轴、若干个缓冲套装弹簧、若干个气囊、若干个圆弧磁铁以及若干个套装圆环磁铁；

9、若干个所述套装固定块分别安装于若干个所述顶端支撑支架上，若干个所述齿装引流管分别插装于若干个所述套装固定块的内侧，若干个所述套装固定块上分别开设有球槽，若干个所述套装缓冲球分别活动插装于若干个所述球槽的内侧，若干个所述套装圆环块以及若干个所述插装圆环块分别安装于若干个所述齿装引流管上，若干个所述插装圆环块分别活动插装于若干个所述套装圆环块的内侧，若干个所述套装圆环块上分别开设有若干个凸型缓冲槽，若干个所述缓冲凸型块分别活动插装于若干个所述凸型缓冲槽的内侧，若干个所述缓冲圆弧分别安装于若干个所述缓冲凸型块上，若干个所述缓冲限位轴分别活动插装于若干个所述凸型缓冲槽以及若干个缓冲凸型块上，若干个所述缓冲圆弧上分别开设有若干个轮槽，若干个所述缓冲轮分别安装于若干个所述轮槽的内侧，若干个所述缓冲套装弹簧分别套装于若干个所述缓冲限位轴上，若干个所述气囊分别安装于若干个所述插装圆环块的内侧，若干个所述圆弧磁铁分别安装于若干个所述气囊的内侧，若干个所述套装圆环磁铁分别套装于若干个所述套装圆环块的外侧；

10、需要说明的是，上述中，齿装引流管上的插装圆环块活动插装于另一个齿装引流管上的套装圆环块的内侧,通过改变套装圆环磁铁在套装圆环块的外侧移动，通过套装圆环磁铁分别磁性带动若干个圆弧磁铁，通过若干个圆弧磁铁带动其上的气囊，使得插装圆环块内侧的气囊移动到套装圆环块内侧，从而达到对套装圆环块与插装圆环块之间的连接处进行密封，同时通过螺栓将套装圆环块与插装圆环块进行密封，通过套装圆环块内侧的若干个缓冲套装弹簧分别沿着若干个缓冲限位轴进行伸缩，通过若干个缓冲凸型块分别沿着若干个缓冲限位轴进行伸缩，通过若干个缓冲凸型块分别带动其上的缓冲圆弧，通过若干个缓冲圆弧分别带动其上的若干个缓冲轮，从而通过若干个缓冲轮对插装圆环块进行缓冲限位，避免了运行因为晃动产生连接处的松动，从而达到柔性限位连接，避免了开裂等。

11、优选的，所述监控结构包含有：若干个气体检测器，若干个红外测距仪、若干个湿度传感器、若干个温度传感器、若干个发电机以及若干个液位传感器；

12、若干个所述气体检测器分别安装于若干个所述顶端支撑支架上，若干个所述红外测距仪分别安装于若干个所述顶端支撑支架上，若干个湿度传感器以及若干个所述温度传感器分别安装于若干个所述顶端支撑支架的内侧，若干个所述发电机分别安装于若干个所述顶端支撑支架的侧壁上，若干个所述液位传感器分别安装于若干个所述顶端支撑支架的侧壁的底端上；

13、需要说明的是，上述中，通过若干个气体检测器对若干个顶端支撑支架周围的空气情况进行实时监控，通过对一对平行的若干个齿装引流管内侧的空气进行挤压供氧以及负压将隧道内侧的空气排放出去，从而确保隧道内侧的气体进行循环，若干个红外测距仪对若干个顶端支撑支架之间的距离进行调节，同时通过若干个湿度传感器、若干个温度传感器以及若干个液位传感器对隧道环境进行实时监控，若干个发电机对整个装置进行调节。

14、优选的，若干个所述齿装引流管的内侧分别设置有引流风扇。

15、优选的，若干个所述齿装引流管的内侧分别设置有若干个喇叭型聚集片。

16、优选的，若干个所述圆弧支撑块以及若干个所述顶端支撑支架上设置有压力传感器。

17、优选的，若干个所述齿装引流管上分别设置有引流胶管。

18、一种电力隧道顶管施工远程自动化监测方法，其特征在于，包括以下操作步骤：步骤s1、扩展安装；步骤s2、气体监控；步骤s3、气体更换；

19、步骤s1：通过扩展固定支撑结构将若干个顶端支撑支架进行扩展固定；

20、步骤s2：通过监控结构对隧道内侧的气体进行检测；

21、步骤s3：通过气体调节结构将隧道内侧顶端的气体引流排放，通过另一侧的若干个齿装引流管将外侧的空气引流到隧道的内侧；

22、优选的，所述步骤s1通过水平方向上的可调试进行扩展，从而达到根据不同的需求进行不同宽度的支撑。

23、利用本发明的技术方案制作的电力隧道顶管施工远程自动化监测方法，通过扩展固定支撑结构对隧道内侧的若干个顶端支撑支架进行位置调节，从而根据不同的水平宽度以及垂直高度进行调节，同时通过气体调节结构将整个隧道内侧的空气进行循环，同时气体调节结构可以对若干个齿装引流管的连接处进行柔性连接，从而避免了因为晃动产生管道连接处出现磨损的现象。