[实用新型]一种隧道盾构管片现场监测系统

说明书

本实用新型针对目前盾构隧道管片采用缩小模型进行力学试验检测推算管片各项数据及性能的不足，提供一种隧道盾构管片现场监测系统，该系统包括盾构隧道管片和监测机构，所述盾构隧道管片由一块封顶块，两块连接块及三块标准块构成；所述监测机构包括管片内力检测组件、混凝土应变检测组件、土压力检测组件以及水压力检测组件，所述管片内力检测组件包含沿管片环向分布的复数个钢筋测力计以及安装在连接块与封顶块邻接面的至少一个钢筋测力计，所述混凝土应变检测组件包括环向装设在管片上的复数个混凝土应变计，所述土压力检测组件包括在管片表面安装的土压力计，所述水压力检测组件包括分别装设在管片的至少一个孔隙水压力计。

技术领域

本实用新型涉及隧道盾构管片领域，具体涉及一种隧道盾构管片现场监测系统。

背景技术

目前，针对盾构施工过程中管片内力的研究主要针对某一施工阶段进行分析，然而施工是一个动态变化的过程，因此盾构与管片之间相互作用力也会随着盾构姿态的调整而产生变化，这方面的研究目前还很欠缺，无法对管片在施工过程中的内力做出较为准确的计算。众多盾构隧道工程实践表明，盾构姿态控制不良导致的千斤顶偏心推力、盾尾挤压管片的作用力等施工荷载是引起管片衬砌结构破损的主要原因，有必要对其影响展开定量的研究。然而，施工荷载是动态变化的，施工阶段，管片衬砌除了受土压力、水压力、自重、上覆荷载、地基抗力等荷载之外，还受到千斤顶推力、盾尾与管片接触力、管片拼装荷载等施工荷载作用，现有的研究假定荷载固定不变的做法不能全面反映其对管片结构受力特性的影响。当前，管片常用的检法为管片模型进行室内力学试验推算出管片的数据及性能，其准确度有待于验证。

实用新型内容

本实用新型针对目前盾构隧道管片采用缩小模型进行力学试验检测推算管片各项数据及性能的不足，提供一种隧道盾构管片现场监测系统，该系统包括盾构隧道管片和监测机构，所述盾构隧道管片由一块封顶块，两块连接块及三块标准块构成；所述监测机构包括管片内力检测组件、混凝土应变检测组件、土压力检测组件以及水压力检测组件，所述管片内力检测组件包含沿管片环向分布的复数个钢筋测力计以及安装在连接块与封顶块邻接面的至少一个钢筋测力计，所述混凝土应变检测组件包括环向装设在管片上的复数个混凝土应变计，所述土压力检测组件包括在管片表面安装的土压力计，所述水压力检测组件包括分别装设在管片的至少一个孔隙水压力计。

作为优选，所述管片在其内部环向布置有12个振弦式钢筋测力计A，所述的12个振弦式钢筋测力计A分设在一块封顶块，两块连接块及三块标准块上，每个振弦式钢筋测力计布置在每块管片的中轴线位置且其密贴内外弧面；在所述连接块与封顶块的两个邻接侧分别设有2个钢筋测力计B，所述的2个钢筋测力计B沿管片宽度方向等距密贴于管片中侧。

作为优选，所述土压力计的数量为6个，分设在一块封顶块，两块连接块及三块标准块外侧。

作为优选，在管片的底端和顶端各布设有一个孔隙水压力计。

作为优选，所述的管片全环内侧埋设有12个混凝土应变计，所述的12个混凝土应变计 2个一组被划分成6组分别对准一块封顶块，两块连接块及三块标准块。

作为优选，所述的一块封顶块、两块连接块及三块标准块之间通过弯螺栓连接。

本实用新型通过预先在管片内埋设应变应力计等测试元件进行施工过场实时测试，可以实现理论数值模拟与现场实测结果进行对比分析，可以较好地反映施工阶段盾构姿态变化(千斤顶推力大小、倾角及偏差)对管片结构受力的影响，为施工控制提供指导，以保证管片结构安全，并为管片设计提供参考；并为通过施工控制改善管片受力状态、保证施工安全、以及施工过程中既有邻近建筑物的保护提供相应指导。

附图说明

图1为本实用新型提供的应变应力计布置示意图；

图2为本实用新型提供的土压力计以及孔隙水压力计的布置示意图；