[发明专利]一种异型钢套筒与预埋钢板连接处监测设备及方法

说明书

本发明公开了一种异型钢套筒与预埋钢板连接处监测设备及方法，其监测设备包括二衬结构、预埋钢板、设备壳体、L型安装板、固定杆、水平杆、敏感电阻、连接点位一、连接点位二、铰支座、连接线、数据采集设备，其监测方法包括设备安装、电阻值监测、相对位移测定、相对转角测定。本发明的有益效果是：可以解决隧道混凝土二衬结构与其内预埋钢板之间相对位移及相对转角的测量难题，通过该设备及测量方法在施工过程中可以及时监测二者间的相对位移及转角，为项目工程做出预警提示，进而避免预埋钢板在受力过大时从二衬结构中拉出，危害工程安全。

技术领域

本发明涉及一种用于在盾构侧向补偿始发掘进过程中测量异形钢套筒与始发洞门预埋钢板之间相对变形的测量方法及设备，具体为一种异型钢套筒与预埋钢板连接处监测设备及方法，属于土木工程技术领域。

背景技术

随着社会经济不断发展,地下空间的利用受到了愈发的重视，越来越多的城市通过修建地铁来缓解交通压力。盾构法施工以其安全、信息化、机械化及对地面交通影响较小等优点在城市地铁建设中得到了广泛应用。但在富水沙层或者周边环境复杂、以及始发端不具备端头加固条件的地质环境下，需要采用钢套筒确保洞门密封不漏水,土仓内可以建立土压力。目前盾构法施工中盾构机所采用的钢套筒多为圆筒形状，但当盾构的平移通道由垂直角度调整为斜角时，传统的圆筒形状钢套筒无法满足施工要求，因此需要对钢套筒形状进行调整，以保证盾构机在钢套筒作用下顺利始发。

但当采用异形钢套筒进行侧向始发时，由于盾构掘进过程中钢套筒受力的缘故，使得钢套筒与洞门始发位置的焊接部位常常会受到很大的应力，此时预埋钢板往往会面临受力过大而被拉开的风险，为了避免这种风险的发生，需要对预埋钢板在盾构掘进过程中与二衬混凝土砌墙之间的相对位移进行测量，但目前的测量方法及设备并无法满足这一要求。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决问题而提供一种异型钢套筒与预埋钢板连接处监测设备及方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：一种异型钢套筒与预埋钢板连接处监测设备，包括

设备壳体，其呈方形状壳体结构，且其平行放置于二次结构的上方；

设备固定组件，其设置在所述设备壳体的两侧，且其由竖直端焊接固定在所述设备壳体两侧边的L型安装板构成，且所述L型安装板的水平端通过膨胀螺栓固定在二衬结构上；

监测组件，其设置在所述设备壳体内，且其包括竖直设置的固定杆、水平设置的水平杆以及竖直连接在所述水平杆一端的敏感电阻构成；

数据采集组件，其用于对所述敏感电阻的形变量进行监测，且其包括数据采集设备以及连接在所述数据采集设备与敏感电阻之间的连接线构成。

作为本发明再进一步的方案：所述固定杆伸出在设备壳体底部的一端通过膨胀螺栓固定在二衬结构上形成连接点位一。

作为本发明再进一步的方案：所述敏感电阻伸出设备壳体底部的一端通过焊接固定于预埋钢板上形成连接点位二。

作为本发明再进一步的方案：所述固定杆与水平杆之间通过铰支座进行转动连接。

作为本发明再进一步的方案：所述固定杆为绝缘不导电的固定不可伸缩杆体结构。

作为本发明再进一步的方案：所述水平杆为绝缘不导电的可伸缩杆体结构。

一种异型钢套筒与预埋钢板连接处监测设备的监测方法，其监测方法包括以下步骤

步骤一、设备安装，将该仪器的设备壳体平行于二衬结构安装，连接点位一通过膨胀螺栓固定在隧道混凝土的二衬结构上，连接点位二通过焊接固定于预埋钢板上，然后将连接点位二处的敏感电阻通过连接线连接于数据采集设备；

步骤二、电阻值监测，当预埋钢板受力发生变形时会带动敏感电阻发生变形，使得电阻值发生变化，进而通过数据采集设备可以进行监测；