[发明专利]一种地下输送管道用沉降监控补偿系统及方法

说明书

本发明公开了一种地下输送管道用沉降监控补偿系统及方法，沉降监控补偿系统包括用于支撑输送管道的支撑补偿装置和用于监控所述支撑补偿装置下方土体沉降量的监控系统，所述支撑补偿装置包括基座和可竖向伸缩变形的弹性支撑机构，所述弹性支撑机构竖向安装在所述基座上，且顶部安装有呈圆弧形的支承板，所述支承板的内径与输送管道的外径相匹配，使输送管道能够放置在所述支承板内。本发明具有结构设计合理，能够对管道下方土体沉降量进行补偿并能够监控沉降量，便于管道保养维护，有利于保障管道的使用安全，延长管道使用寿命等优点。

技术领域

本发明涉及土体沉降防护技术领域，特别的涉及一种地下输送管道用沉降监控补偿系统及方法。

背景技术

由于土体沉降，埋设在地下的输送管道必然承受较大的竖向载荷，造成地下输送管道容易发生竖向的弯曲变形，一旦沉降量过大，还可能使输送管道破损或在连接处断裂，造成管道内流体的泄露。

现有的地基防沉降方法，主要有换填垫层法、抛石挤淤法、排水固结法、井点降水法、粉喷桩法等技术。其中水泥粉喷桩是用于加固软土地基的一种常用方法，它是用水泥等材料作为固化剂，通过专用的粉体搅拌机械用压缩空气将粉体送到软弱地层中，凭借钻头叶片，在地基深处就地将软土和固化剂强制搅拌，在原位进行强制搅拌，形成土和固化剂的混和物，利用固化剂与软土之间所产生的物理、化学反应，使软土硬结成具有整体性、水稳性和一定强度的良好地基。这种方法明显施工工艺较为复杂，需先制作固化剂再通过压缩空气送达指定位置，还需要钻头将土和固化剂强制搅拌，过程繁冗且复杂，对工艺和机械要求高。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计合理，能够对管道下方土体沉降量进行补偿并能够监控沉降量，便于管道保养维护，有利于保障管道的使用安全，延长管道使用寿命的地下输送管道用沉降监控补偿系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：

一种地下输送管道用沉降监控补偿系统，其特征在于，包括用于支撑输送管道的支撑补偿装置和用于监控所述支撑补偿装置下方土体沉降量的监控系统，所述支撑补偿装置包括基座和可竖向伸缩变形的弹性支撑机构，所述弹性支撑机构竖向安装在所述基座上，且顶部安装有呈圆弧形的支承板，所述支承板的内径与输送管道的外径相匹配，使输送管道能够放置在所述支承板内。

使用时，可以沿管道铺设路径间隔安装上述支撑补偿装置，由于支承板的圆弧内径与输送管道的外径相匹配，使得输送管道放在支承板上后，能够稳定地停留在支承板的最低处。这样，在完成支撑补偿装置的安装后，直接吊装输送管道到支承板上，连接管道就可以完成管道的铺装，无需额外固定，相比水泥粉喷桩等防沉降方法，施工更加简单快捷。同时，由于支承板与基座之间的弹性支撑机构能够竖向伸缩变形，在管道的设计标高下，受到管道和上方土体的压力，弹性支撑机构处于压缩状态。一旦某个防沉降装置下方的土体发生沉降，基座一同下移，而管道同时还受到其他防沉降装置支撑，基本保持位置不变，作用在弹性支撑机构上的压力减小，弹性支撑机构伸长，补偿土体沉降量，继续支撑在管道下方，避免沉降段管道悬空而造成严重弯曲，甚至破裂，从而提高管道的使用安全性和可靠性。

进一步的，所述弹性支撑机构为竖向安装在所述基座上的支撑柱塞油缸，所述支撑补偿装置还包括用于维持压力稳定的储能器，所述蓄能器通过液压管与所述支撑柱塞油缸相连；所述监控系统包括安装在所述储能器和支撑柱塞油缸之间油路上的压力传感器，和用于采集所述压力传感器的检测数据的数据采集模块，所述数据采集模块上连接有第一无线通讯模块；还包括用于接收所述压力传感器的检测数据的监控主机，所述监控主机上连接有第二无线通讯模块。

由于支撑柱塞油缸的活塞杆伸出后，储能器的液压油进入到缸体内，会使得储能器的压力降低，通过压力传感器检测油压，就能够计算出支撑柱塞油缸的活塞杆的伸长量，即对应的沉降量，这样，通过监控每个支撑补偿装置上的液压压力值，或通过液压压力值换算得到的活塞杆伸长量，就可以对土体的沉降量进行实时监控，便于管道保养维护。