[实用新型]带监控量测元器件的装配式衬砌

说明书

本实用新型公开了一种带监控量测元器件的装配式衬砌，拱部预制管片纵向成组拼装在现浇边墙上，每个拱部预制管片与现浇边墙构成一个量测断面，每个量测断面布设有九个监测点，其中拱顶中部布设一个，每个衬砌接头的两侧各对称布置一个，每个边墙中部布设一个，每个边墙的墙角布设一个；在边墙钢筋笼的左右两侧分别安装一个集线箱，每个拱部预制管片的所有传输缆线汇合后伸向衬砌内壁的拼接位置处，沿衬砌内壁刻有一直延伸到集线箱的槽，每个拱部预制管片的所有传输缆线汇合后置入槽中并最终接入集线箱，通过砂浆层将槽内的传输缆线封闭在内。能够在衬砌施工完成后对衬砌结构内部的位移和受力进行合理的监测，保障施工和运营期间的安全。

技术领域

本实用新型属于隧道混凝土衬砌施工技术领域，具体涉及一种带监控量测元器件的装配式衬砌，专用于装配式衬砌结构。

背景技术

隧道二衬传统施工工艺采用全环钢筋绑扎，再结合全液压衬砌台车，通过向顶部垂直灌注孔逐孔注入混凝土的方式进行全环二衬混凝土浇筑。矿山法隧道采用系列控制欠挖、分窗入模、集中振捣、带模注浆等设备改装及工艺、工法提升措施，衬砌质量有较大改善，但隧道拱部衬砌强度不足、厚度不足、不密实、背后脱空等质量缺陷问题依然十分突出。近几年通过各种检测手段发现，已铺轨完成或开通运营的铁路隧道均不同程度存在上述质量缺陷，其中拱部质量问题最为突出，运营过程中存在掉块等安全隐患，对运营安全造成很大影响，需对其缺陷进行治理。由于部分隧道已铺轨或运营，后期整治耗费大量人力、财力和时间，其整治工作量及难度巨大，且难以达到原设计标准和使用功能。

为了解决二衬背后拱部脱空的现象，项目组提出了将隧道二衬分为左右两侧的边墙2和隧道拱顶的预制管片5，采用先现浇边墙，再将隧道外预制好的拱顶管片运进隧道内，置于现浇边墙上进行拼装从而完成二衬施工。如图2所示。

对于传统的隧道二衬，如图1所示，通常在每个断面的拱顶、拱腰、拱脚、边墙、墙脚处共9处布置量测元器件，进行衬砌钢筋内力和混凝土的应力应变测试，埋设好量测元器件后，将量测元器件分别集线于两侧集线箱，然后在混凝土浇筑后凿除集线箱即可进行监控量测数据的采集。但随着山岭隧道二次衬砌施工技术的不断进步，采用拱部预制和边墙现浇的拼装式结构施工二次衬砌，原有的监控量测元器件埋设位置及方法已不能适用于，首先拼装式衬砌施工一般分为现浇和预制两个部分，施工装备和施工工艺已经不同，其次由于拼装接头的存在，接头处的衬砌钢筋和混凝土应力应变情况也与传统的整体一次浇筑的钢筋和混凝土应力应变也有所不同，因此埋设点位置和方法都需要更新。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种带监控量测元器件的装配式衬砌，能够在衬砌施工完成后对衬砌结构内部的位移和受力进行合理的监测，保障施工和运营期间的安全。

为此，本实用新型所采用的技术方案为：一种带监控量测元器件的装配式衬砌，包括拱部预制管片和现浇边墙，所述拱部预制管片纵向成组拼装在现浇边墙上，每个拱部预制管片与现浇边墙构成一个量测断面，对应每个量测断面布设有九个监测点，其中拱顶中部布设一个监测点，每个衬砌接头的两侧各对称布置一个监测点，每个边墙中部布设一个监测点，每个边墙的墙角布设一个监测点；

每个监测点的量测元器件包括钢筋应力计、混凝土应变计、初支与衬砌土压力盒，均固定在对应的拱部预制管片或现浇边墙的钢筋笼上，其中初支与衬砌土压力盒固定在钢筋笼的外侧环向钢筋上，每个监测点的量测元器件的传输缆线用PE管套住，并绑扎在钢筋笼上；

在边墙钢筋笼的左右两侧分别安装一个集线箱，边墙钢筋笼上的量测元器件的传输缆线集中在对应侧的集线箱内，集线箱位于坑道地面以上1.5～2.5m处；

每个拱部预制管片的所有传输缆线汇合后伸向衬砌内壁的拼接位置处，沿衬砌内壁刻有一直延伸到集线箱的槽，每个拱部预制管片的所有传输缆线汇合后置入槽中并最终接入集线箱，通过砂浆层将槽内的传输缆线封闭在内。