[发明专利]应用于管幕箱涵施工的管幕隆沉监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了应用于管幕箱函施工的管幕隆沉监测系统及监测方法，涉及管幕箱涵顶进施工技术领域，包括有沿钢管的长度方向等间距粘接固定于钢管内的倾角传感器，倾角传感器串联连接有通讯线；还包括有位于混凝土基层上的控制器，多组穿设出钢管的通讯线与控制器通讯连接，且控制器通讯连接有远端服务器。由倾角传感器测量各监测点位的倾角数据信息，再根据倾角数据信息进行分析的方法，可以有效、稳定、简易且具有较好经济性的实现管幕隆沉的观测作业。

技术领域

本发明涉及管幕箱涵顶进施工技术领域，尤其是涉及管幕隆沉监测系统及监测方法。

背景技术

箱涵顶进技术作为管幕内顶进箱涵施工技术中的重要内容，其技术原型即为普通的顶管隧道方法。截止目前，箱涵顶进法在亚洲、欧洲、美洲等许多国家和地区都得到了应用。我国最早采用箱涵顶进法的地下通道是1966年施工的天津东风地道桥，上世纪70年代以来，顶进箱涵法在华北、西北、华东等地陆续有了较多的应用。

2004年管幕-箱涵顶进法首次在上海中环线北虹路地道中应用，这是我国第一次引进管幕法施工，也是世界上在饱和含水软土地层中施工的横截面(36.284×9.990m)最大的管幕法工程，箱涵横截面34.20×7.85m，长度126m。

随着科技水平的不断进步以及管幕-箱涵工艺在地下工程成功案例的逐渐增多，管幕- 箱涵工法在国内的应用必将推广，箱涵掘进过程中管幕隆沉特性及变形量研究显得十分迫切和必要，掌握箱涵掘进过程中钢管幕的隆沉情况对类似工程控制其上方环境变化具有重要的指导意义。

在上海田林路地道新建工程施工中，钢管幕内径仅为800mm，采用传统的几何水准测量法观测钢管幕的隆沉不具有可行性，主要是管幕内无法提供立尺及外部架站观测的条件。采用常用的静力水准仪观测管幕隆沉主要存在难以提供稳定基准点的问题，且静力水准仪在管幕狭窄空间内安装较为困难。采用水平固定测斜仪观测管幕隆沉主要存在两个问题：一是其经济成本较高；二是安装难度较大，难度主要在于固定测斜仪的测斜管与管幕内壁的有效固定；测斜管与钢管为线接触，非面接触，即便每隔一段时间采用钢抱箍也难以稳定将两者形成一体结构，因此采用测斜仪观测管幕隆沉的主要问题是其载体难以稳定固定于钢管幕上。综上所述，现有的管幕观测方法存在可改进之处。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供应用于管幕箱涵施工的管幕隆沉监测系统，通过由通讯线串联的倾角传感器测量钢管内各监测点位的倾斜角度，并通过控制器和远端服务器收集存储倾角传感器的监测数据信息，以便于监测人员根据倾角数据信息分析得到管幕的隆沉情况，从而获得有效、稳定、简易且具有较好经济性的管幕观测方法。

本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：应用于管幕箱涵施工的管幕隆沉监测系统，包括有沿钢管的长度方向等间距粘接固定于钢管内的倾角传感器，所述倾角传感器串联连接有通讯线；还包括有位于混凝土基层上的控制器，多组穿设出钢管的所述通讯线与控制器通讯连接，且所述控制器通讯连接有远端服务器。

通过采用上述技术方案，监测作业人员预先串联倾角传感器，并将串联后的倾角传感器布置于钢管内，倾角传感器测量的倾角数据信息经由控制器传输存储于远端服务器中，监测人员根据监测得到的数据信息计算分析得到管幕的隆沉情况。由倾角传感器测量各监测点位的倾角数据信息，再根据倾角数据信息进行分析的方法，可以有效、稳定、简易且具有较好经济性的实现管幕隆沉的观测。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述倾角传感器的长和宽分别设置为5cm 和3cm，且所述倾角传感器的监测精度设置为0.02°；钢管的管长和管径分别设置为5000mm 和800mm，在钢管内沿其长度方向等间隔粘接固定有所述倾角传感器，所述倾角传感器的数量设置为17，相邻所述倾角传感器的间距设置为5m。