[发明专利]直接测量监控地下管线和建筑结构沉降变形方法及其装置

说明书

一种直接测量监控地下管线和建筑结构沉降变形方法及其测试装置，属于地下工程技术领域。它涉及到在其他地下建筑施工区的影响管线范围内设置本发明的变形测量装置，引入一条沉降变形测量的定位钢丝作为基准线，固定在竖井的钢结构钢丝固定结构上，在该基准线上固定了等距离的测量伸缩筒和测量伸缩触脚，还在测量伸缩筒中设置了倾角传感器和位移传感器，通过测量管线与基准线的悬垂线之间的相对位移来监测地下管线的变形曲线。本发明的测量方法及其装置可靠、实用，可以解决某些地铁隧道施工和地下建筑结构施工带来的附件区域的沉降测量困难问题，也可以连通3G网络将实时测量数据传给施工管理人员，杜绝重大安全事故发生。

技术领域

本发明涉及一种地铁、道路等隧道施工诱发地下管线沉降和侧向变形的测试方法及测试装置，属于地下工程技术领域。

背景技术

城市基础设施建设不可避免地会遇到地下建筑结构相互影响的沉降变形问题，如地铁及道路下穿隧道等线路一般结合城市道路网和客流流向情况沿着城市主干道方向布设，而城市中心区地铁线路一般为地下线路，且地下管线密布，因此，修建地铁和道路等城市下穿隧道时将面临邻近既有地下管线因施工引起的沉降变形问题。

由于地铁和道路等隧道工程开挖扰动会导致周围地层沉降，进而导致地层中埋设的各种地下管线也会发生相应沉降，严重的会影响到地下管线的正常使用，甚至造成重大灾难，如因沉降变形过大造成煤气泄露爆燃、水管爆裂形成水患，电缆断裂造成停电或通讯中断的等情况。因此，在地铁和道路等隧道施工过程中，采用有效方法对受施工影响的地下管线进行可靠的沉降变形监测，对地下管线的安全至关重要。

地下管线一般埋于地下一定深度内，要直接对它进行沉降监测必须将上覆土层挖开，在居民和交通密集的繁华城区，对环境和交通影响较大，甚至根本就不具备直接监测的条件。因此，地下管线沉降变形监测就显得异常困难。在实际监测中为方便起见，往往把地下管线沉降监测点直接布设在地表，用地表沉降代替地下管线沉降，如此测到的是地下管线上方对应的地表沉降而非地下管线沉降，因无法准确掌握地下管线的真实沉降，在地铁和道路等隧道施工期间很难对地下管线的安全性做出科学合理的评价。因此，选择一种简便有效的地下管线变形监测方法是非常必要的。

地下管线沉降变形的测量需要一个相对稳定的基准作为参考，利用地下管线与基准线之间的距离变化可以测出管线实际的变形。本发明的直接测量监控地下管线和建筑结构沉降变形方法在地下管线内引入一条基准线，并研发一种变形测量装置，通过此装置可以测量地下管线与基准线之间的相对位移来监测地下管线的变形，并不需要人为地各点测量。

发明内容

一种直接测量监控地下管线和建筑结构沉降变形方法及其装置，包括：在地下管线（1）影响较小的范围外取大地坐标（大地测量网）参考点，并引入到地下管线（1）内部的竖井（2）内的固定钢丝结构（21）上，作为管线变形测试的基准点，利用沉降变形测量装置（4）进行地下管线（1）的竖向与垂直于管线（1）的横向变形精确测量，再利用公共3G通信网络实时发送测量数据给相关施工管理人员；

本发明是为了解决直接测量地下管线沉降和侧向变形的问题，而提出的一种在地下管线内直接测量管线沉降和侧向变形的方法与装置，包括：在地下管线（1）影响较小的范围外取大地坐标（大地测量网）参考点，并引入到地下管线（1）内部的竖井（2）内的固定钢丝结构（21）上，作为管线变形测试的基准点，利用沉降变形测量装置（4）进行地下管线（1）的竖向与垂直于管线（1）的横向变形精确测量，再利用公共3G通信网络实时发送测量数据给相关施工管理人员；

所述沉降变形测量装置，包含在变形测量装置（4）中由：定位钢丝（42）、测量伸缩筒（44）、测量伸缩触脚（45）等组成；

所述沉降变形测量装置，还包括：在测量伸缩筒（44）中安装的倾角测量传感器（441）、位移测量传感器（442）、以及吊挂钢丝（443）和伸缩触脚套管（444）等部件，实现地下管线（1）的变形精确测量；