本發(fā)明屬于盾尾殼與管片安裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種盾尾殼與管片間位置關(guān)系的測量裝置及調(diào)整方法。

背景技術(shù)：

近年來，我國國民經(jīng)濟(jì)的快速增長，國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)得到了迅猛發(fā)展，尤其是城市軌道交通建設(shè)的快速發(fā)展，給經(jīng)濟(jì)增長帶來了質(zhì)的飛越。盾構(gòu)法施工，由于其卓越的安全性能，在現(xiàn)代城市軌道施工中得到大量的普及。管片在拼裝過程中，尤其是曲線隧道內(nèi)，盾尾殼與管片間位置關(guān)系難以確定。通常做法是量測管片與盾尾殼的外間距，即從左右兩側(cè)測出的兩者之間的距離，或測出個(gè)別內(nèi)間距，然后進(jìn)行調(diào)整。該測量方法雖然對于管片拼裝有一定的輔助，但實(shí)際操作起來較為麻煩，不能直觀判斷，不便于及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)，導(dǎo)致管片拼裝過程中容易出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、破損現(xiàn)象。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種使用效果好的盾尾殼與管片間位置關(guān)系的測量裝置及調(diào)整方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：盾尾殼與管片間位置關(guān)系的測量裝置，包括桿體，桿體包括相互連接且夾角呈180°的前桿體和后桿體；前桿體和后桿體的連接處設(shè)有與前桿體和后桿體垂直的中間桿體，中間桿體上設(shè)有刻度；后桿體端部上連接有弧形的角度尺，角度尺上設(shè)有刻度；前桿體和后桿體的連接處配合角度尺轉(zhuǎn)設(shè)有V型的角度桿，角度桿端部位于后桿體端部的內(nèi)側(cè)。

角度桿端部上設(shè)有指示針。

前桿體和后桿體的連接處固設(shè)有轉(zhuǎn)軸，角度桿與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接。

前桿體、后桿體、角度尺和角度桿均為鋼制。

如權(quán)利要求4所述的盾尾殼與管片間位置關(guān)系的測量裝置，其特征在于：角度桿包括相連的第一角度桿和第二角度桿，第一角度桿和第二角度桿之間的夾角可調(diào)。

第一角度桿和第二角度桿之間的夾角為150°。

第一角度桿的長度大于第二角度桿的長度；前桿體的長度大于后桿體的長度。

角度尺的量程為0~60°。

基于上述裝置進(jìn)行盾尾殼與管片間位置關(guān)系調(diào)整的方法，包括如下步驟：

（1）將桿體沿管片縱向水平放置于盾尾殼與管片的間隙內(nèi)；

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)角度桿使得角度桿前端與管片貼合；

（3）讀取角度桿后端上指示的角度值；

（4）從左右兩側(cè)分別讀取管片和盾尾殼之間的距離值；

（5）依據(jù)以下原則對盾尾殼和管片間的位置進(jìn)行調(diào)整：

1）如果h1=L（3-1）×Sin∠b，且h1=h2，則不需要調(diào)整；

2）如果h1>L（3-1）×Sin∠b，且h1≠h2，盾構(gòu)機(jī)應(yīng)沿掘進(jìn)方向向右側(cè)做角度調(diào)整，角度調(diào)整值為arcSin[h1/L(3-1)]-∠b；

3）如果h1＜L（3-1）×Sin(30°-a)，且h1≠h2，盾構(gòu)機(jī)應(yīng)沿掘進(jìn)方向向左側(cè)做角度調(diào)整，角度調(diào)整值為∠b-arcSin[h1/L(3-1)]；

其中，h1為從左側(cè)讀取的管片和盾尾殼之間的距離值；h2為從右側(cè)讀取的管片和盾尾殼之間的距離值；∠b=∠c-∠a，∠c為V型的角度桿的夾角；∠a為步驟（3）讀取的角度桿后端上指示的角度值；arc為反三角函數(shù)的符號(hào)。

步驟（1）在放置桿體的過程中需要保證：桿體與盾尾殼貼合，中間桿體與盾尾殼垂直且中間桿體與管片貼合。

通過以上技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為：1、設(shè)置的桿體、角度桿和角度尺使用方便，實(shí)現(xiàn)了盾尾殼和管片間距離和角度值的測量，適用范圍廣，同時(shí)測量結(jié)果準(zhǔn)確，可以直觀判斷盾尾殼與管片位置關(guān)系，及時(shí)調(diào)整盾構(gòu)姿態(tài)，確保管片的拼裝質(zhì)量。2、角度桿端部上設(shè)有指示針，便于角度值的讀取。3、前桿體和后桿體的連接處固設(shè)有轉(zhuǎn)軸，角度桿與轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)連接，便于角度桿的轉(zhuǎn)動(dòng)。4、前桿體、后桿體、角度尺和角度桿均為鋼制，延長使用壽命。5、角度桿包括第一角度桿和第二角度桿間的夾角可調(diào)，適用范圍廣。6、第一角度桿的長度大于第二角度桿的長度，便于使用，降低使用過程中的勞動(dòng)強(qiáng)度。7、角度尺的量程為0~60°，適用于管片和盾尾殼測量過程中的角度測量。8、本發(fā)明所述的方法通過放置測量裝置，讀取角度值和距離值，并根據(jù)讀取的角度值和距離值根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的調(diào)整方式進(jìn)行盾尾殼和管片間位置關(guān)系的調(diào)整，調(diào)整迅速、簡便，調(diào)整后的管片受力均勻，使用效果好。9、步驟（1）在放置桿體的過程中需要保證：桿體與盾尾殼貼合，中間桿體與盾尾殼垂直且中間桿體與管片貼合，從而提高測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明所述方法流程圖；

圖3為本發(fā)明所述方法調(diào)整過程中角度值示意圖。

具體實(shí)施方式

盾尾殼與管片間位置關(guān)系的測量裝置，如圖1所示，包括桿體，桿體包括前桿體1和后桿體2，前桿體1和后桿體2相互連接且前桿體1和后桿體2之間的夾角為180°，從而前桿體1和后桿體2的中心線位于同一直線上。前桿體1的長度大于后桿體2的長度，從而方便使用。

在前桿體1和后桿體2的連接處設(shè)有中間桿體4，中間桿體4與前桿體1和后桿體2均垂直。在中間桿體4上設(shè)有刻度41，通過刻度41可以準(zhǔn)確讀出盾尾殼和管片之間的距離值，為了便于數(shù)值的讀取，在中間桿體4的左右兩側(cè)均滑動(dòng)設(shè)有讀取針，在使用的時(shí)候滑動(dòng)讀取針，從而使得讀取針可以直觀的顯示出盾尾殼和管片之間的距離值。

在前桿體1和后桿體2的連接處固設(shè)有轉(zhuǎn)軸7，在轉(zhuǎn)軸7上轉(zhuǎn)設(shè)有V型的角度桿，角度桿包括相連的第一角度桿3和第二角度桿5，第一角度桿的長度大于第二角度桿的長度，從而在角度桿轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中，勞動(dòng)強(qiáng)度較低。其中第一角度桿3和第二角度桿5之間的夾角可調(diào)，作為優(yōu)選的實(shí)施例，第一角度桿3和第二角度桿5之間的夾角為150°。

第二角度桿5的端部位于后桿體2端部的內(nèi)側(cè)，從而便于指示角度，在第二角度桿5的端部上設(shè)有指示針8，通過指示針8便于角度值的讀取。

在后桿體2的端部上連接有弧形的角度尺6，其中角度桿配合角度尺6設(shè)置，滿足角度桿轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)候，角度桿端部的指示針可以指示到角度尺上的刻度。角度尺6的量程為0~60°，從而滿足角度測量的需要。在角度尺6上設(shè)有角度刻度，指示針8可以指示到角度刻度。

為了保證使用壽命，前桿體1、后桿體2、角度尺6和角度桿均為鋼制，鋼為成熟的現(xiàn)有產(chǎn)品。

通過本發(fā)明所述的裝置可以實(shí)現(xiàn)盾尾殼和管片間位置關(guān)系的測量，測量迅速，準(zhǔn)確，可以為盾尾殼和管片位置關(guān)系的調(diào)整提供依據(jù)。

一種基于上述裝置進(jìn)行盾尾殼與管片間位置關(guān)系調(diào)整的方法，如圖2和圖3所示，包括如下步驟：

（1）將桿體沿管片縱向水平放置于盾尾殼6與管片5的間隙內(nèi)；在放置桿體的過程中需要保證：前桿體1和后桿體2與盾尾殼貼合，中間桿體4與盾尾殼6垂直且中間桿體4與管片貼合，從而保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

（2）轉(zhuǎn)動(dòng)角度桿使得角度桿前端與管片5貼合；在此步驟之前，需要根據(jù)需要調(diào)整角度桿的夾角，即第一角度桿3和第二角度桿5之間的夾角，并最終確定第一角度桿3和第二角度桿5之間的夾角值∠c。

（3）讀取角度桿的指示針8指示的角度值∠a；

（4）從左右兩側(cè)分別讀取管片5和盾尾殼6之間的距離值h1、h2；

（5）依據(jù)以下原則對盾尾殼和管片間的位置進(jìn)行調(diào)整：

1）如果h1=L（3-1）×Sin∠b，且h1=h2，則不需要調(diào)整；此時(shí)盾尾殼與管片間是平行關(guān)系，是最理想情形，管片受力狀況最好。

2）如果h1>L（3-1）×Sin∠b，且h1≠h2，盾構(gòu)機(jī)應(yīng)沿掘進(jìn)方向向右側(cè)做角度調(diào)整，角度調(diào)整值為arcSin[h1/L(3-1)]-∠b；此時(shí)，盾尾殼與管片間是非平行關(guān)系，角度調(diào)整后 h1與h2應(yīng)盡可能相等，對管片受力有利。

3）如果h1＜L（3-1）×Sin(30°-a)，且h1≠h2，盾構(gòu)機(jī)應(yīng)沿掘進(jìn)方向向左側(cè)做角度調(diào)整，角度調(diào)整值為∠b-arcSin[h1/L(3-1)]；此時(shí)，盾尾殼與管片間是非平行關(guān)系，角度調(diào)整后 h1與h2應(yīng)盡可能相等，對管片受力有利。

其中，h1為從左側(cè)讀取的管片和盾尾殼之間的距離值；h2為從右側(cè)讀取的管片和盾尾殼之間的距離值；∠b=∠c-∠a，∠c為V型的角度桿的夾角；∠a為步驟（3）讀取的角度桿后端上指示的角度值；arc為反三角函數(shù)的符號(hào)。

通過本發(fā)明所述的方法可以迅速進(jìn)行盾尾殼與管片間位置關(guān)系的調(diào)整，保證管片受力均勻，提高管片工作效果。