[发明专利]盾构隧道的联络通道施工过程中盾构管片受力测试装置

说明书

本发明提供了一种盾构隧道的联络通道施工过程中盾构管片受力测试装置。包括：受测的盾构管片、土压力盒组、混凝土应变计组、钢筋应力计组和垫片式单向应力计组；盾构管片由一块封顶块、两块连接块及六块标准块构成，为环形结构，土压力盒组包括安装在每块盾构管片外侧形心位置的土压力盒，混凝土应变计组包括绑扎在每块盾构管片环向主筋方向上的内外两侧混凝土应变计，钢筋应力计组包括焊接在每块盾构管片环向主筋方向上的内外两侧钢筋应力计，垫片式单向应力计组包括布置在除拆除块外每个盾构管片连接面螺栓孔处环向一个、纵向两个垫片式单向应力计。本发明的装置可实现对盾构隧道的联络通道施工过程中周围盾构管片受力状态的长期监测，分析时空特性下的盾构管片受力发展规律。

技术领域

本发明涉及盾构隧道的联络通道施工监测技术领域，尤其涉及一种盾构隧道的联络通道施工过程中盾构管片受力测试装置。

背景技术

近年来随着我国公路、铁路及城市轨道交通等基础设施建设的高速发展，越来越多的隧道工程采用盾构法施工，当设计采用双洞方案时，往往需要在盾构施工结束后施作联络通道，以确保遇到突发情况时隧道内部人员可以及时避险。在盾构隧道之间修建联络通道，由于受到管片拆除、土体开挖、衬砌施作、管片拼装方式和螺栓安装等因素的作用，会对联络通道周围衬砌管片造成很大影响，给施工带来安全隐患。此外管片结构的受力情况非常复杂，因此需要分析联络通道周围管片的受力工作状态，从而指导现场施工，确保施工安全。

管片作为盾构隧道的主要支护结构，其受力状态影响着整个隧道结构的安全稳定，在盾构隧道中施工联络通道时，需要拆除已安装的管片，因此会对拆除块附近管片的结构整体性造成破坏，对其受力状态造成影响。由于联络通道施工时临近盾构隧道管片早已施作完成，故难以对管片受力状态进行测试，也不能对联络通道开挖过程中的管片受力进行动态跟踪监测。因此，缺少大量有助于优化联络通道施工工法及联络通道周围管片加固设计的基础试验参数，制约着对盾构隧道联络通道施工过程中周围管片的受力状态的认识，影响盾构隧道联络通道施工及临近管片优化设计的快速发展。

目前，现有技术中的测试盾构隧道的联络通道施工对管片影响的方法主要包括：

1.现场观测方法：使用全站仪，水准仪等量测仪器，实时监测隧道管片的变形。该方法的缺点为：仅能得到较粗略的变形值，不能得到土压力、管片内力及螺栓内力等数据；

2.应变片监测方法：在钢筋及混凝土表面粘贴应变片以监测管片内力，应变片具有分辨率高、误差小和价格低廉等优点。该方法的缺点为：操作复杂，耗时耗力，并且应变片极易损坏，监测成功率低。

3.光纤传感器监测方法：光纤传感器具有灵敏度高、数据传输损耗小、抗电磁干扰能力强且能实时监测的优点。该方法的缺点为：价格昂贵，经济效益不高。

发明内容

本发明的实施例提供了一种盾构隧道的联络通道施工过程中管片受力测试装置，以克服现有技术的问题。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种盾构隧道的联络通道施工过程中盾构管片受力测试装置，包括：受测的盾构管片、土压力盒组、混凝土应变计组、钢筋应力计组和垫片式单向应力计组；

所述盾构管片由一块封顶块、两块连接块及六块标准块构成，为环形结构，所述土压力盒组包括安装在每块盾构管片外侧形心位置的土压力盒，所述混凝土应变计组包括绑扎在每块盾构管片环向主筋方向上的内外两侧混凝土应变计，所述钢筋应力计组包括焊接在每块盾构管片环向主筋方向上的内外两侧钢筋应力计，所述垫片式单向应力计组包括布置在除拆除块外每个盾构管片连接面螺栓孔处环向一个、纵向两个垫片式单向应力计。