[发明专利]一种深埋雨水管形变监测装置及监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及地下管线形变监测技术领域，特别涉及一种深埋雨水管形变监测装置及监测方法。

背景技术

随着城市地下空间开发日益立体化和网络化，越来越多的新建地下工程将穿越既有地下设施。地下工程的穿越施工，除了需要应对常规地下工程建设的安全风险外，尚需面临穿越节点既有设施的安全管控风险。如对既有设施的安全性态管控不力，很可能导致巨大的损失或者灾难性的事故。尤其对于大型地下雨水管网而言，通常深埋于地下，且一般大型的雨水主管线多分布于交通主干道，地下空间网络化建设下穿既有雨水管网的几率极高。在静态条件下地下雨水管线管节接头相对稳定，具有足够的抗渗漏能力。然而，一旦深埋于土体中的既有地下雨水管管道发生变位，管节接头张开而产生水力渗漏通道，管内雨水因内外压差而外渗，长期作用下将导致管节接头部位土体流失，进而形成局部空腔，随着空腔的逐步扩大，在上覆路面结构层无法承受由于隐蔽空腔导致的附加内力时，路面结构层将发生开裂，严重时发生路面坍塌；同时，当管道结构变形过大时，管道结构产生的附加内力高于其容许承载能力，运行中的雨水管网势必发生局部破损，内部雨水将直接冲刷下穿地下工程的作业面，进而影响穿越施工的安全。因此，下穿既有雨水管网施工，运行中的管线稳定性、安全性的控制至关重要。

为了保证下穿节点施工的顺利进行，需要对隐蔽性的深埋既有雨水管线进行安全状态掌控，通常均采用人工间接监测法进行监测，即通过布置于地表的深埋间接点的形变来间接表征雨水管线的变形，从而进一步评价既有雨水管线的安全状态。人工间接监测法，虽然对地下工程中穿越施工的安全监控具有一定的参考作用，但也存在诸多不足：一是地表间接点监测，受路面结构层的承载特性影响，难以直接、如实反映深埋土体、深埋雨水管线的实际形变及发展趋势；二是深埋雨水管线的间接点布置，需要在既有交通干道上钻孔、浇筑混凝土设点，受干道交通的影响较大；三是深埋雨水管的变位，经过上覆土体反映至间接监测点时，受土体变形滞后效应影响，难以及时得到量测；四是地表间接点受管线上覆土体塑性变形影响，不能如实反映运行中深埋雨水管线的变位；五是人工测试间隔时间长，测试受既有交通、天气等条件的影响较大，难以实现连续、高频率监测，对深埋雨水管线的安全评价存在“时间盲区”。

因此，面对人工间接监测方法测量深埋雨水管形变存在的不足，如何提供一种直接测量深埋雨水管形变的监测装置及监测方法，从而保证深埋雨水管的安全运行，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

针对现有的人工间接监测深埋雨水管的形变方法，不能实时、准确地测量深埋雨水管形变的问题，本发明的目的是提供一种深埋雨水管形变监测装置及监测方法，通过在深埋雨水管内安装形变监测装置，实现对深埋雨水管线进行直接、准确监测。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

一种深埋雨水管形变监测装置，设置于相邻两个雨水井之间的所述深埋雨水管的内侧，包括由上至下依次连接的第一固定部、可调部以及第二固定部，一水平位移基准钢绞线的两端分别与相邻的两个所述雨水井井壁固定连接；所述第一固定部上安装有一水平位移传感器，所述第二固定部上安装有一竖向位移传感器；所述第一固定部上端与所述深埋雨水管内壁上表面紧撑连接，所述第一固定部下端与所述可调部的上端卡接，所述可调部的下端与所述第二固定部的上端上下伸缩活动连接，所述第二固定部的下端与所述雨水管内壁下表面紧撑连接。

进一步地，所述第一固定部为四根立杆围合形成的一矩形框架，相邻的两根所述立杆之间分别通过一横杆固定连接，所述水平位移传感器套设于所述水平位移基准钢绞线外部。

进一步地，所述第二固定部为四根立杆围合形成的一矩形框架，相邻的两根所述立杆之间分别通过一横杆固定连接，且与所述雨水管管口平行的一对横杆一远离所述可调部，与所述雨水管管口垂直的一对横杆二靠近所述可调部，所述横杆二上安装所述竖向位移传感器。

进一步地，所述可调部为四根旋转立杆围合形成的一矩形框架，每根所述旋转立杆均设有一把手，每根所述旋转立杆分别与所述第二固定部对应设置的所述四根立杆螺纹连接。

进一步地，所述旋转立杆的长度范围为180mm～280mm，可调节范围为90mm～140mm。

进一步地，所述第一固定部上端还固定连接有一活络压板一，所述第二固定部下端还连接有一活络压板二。

进一步地，所述第一固定部与所述雨水管内壁上表面之间还设有一止滑橡胶垫一，所述第二固定部与所述雨水管内壁下表面之间还设有一止滑橡胶垫二。