一种隧道节段变形监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及隧道变形特征检测技术领域，尤其涉及一种隧道节段变形监测系统。


背景技术：

2.市政隧道由多组混凝土矩形节段连接组成，埋设于地下，其内部可以为行人、车辆和管线提供通行和运输空间。然而，由于隧道所处地质条件复杂、隧道内外部荷载变化以及周边施工其他建(构)筑物等因素的影响，隧道在运行过程中会发生错台、差异沉降、扭转、接缝伸缩等变形。实时掌握隧道变形特征对于隧道养护具有重要意义。
3.目前隧道变形往往通过布设传感器进行实时监测，但传感器的布设方式是各监测单位根据自己的认识进行开展，往往存在变形特征不能全面反映或传感器数量冗余等问题。
4.因此针对上述问题，亟需一种隧道节段变形传感器布设方案。


技术实现要素：

5.(一)要解决的技术问题
6.为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种隧道节段变形监测系统。其采用的监测传感器布设方案，所需传感器数量少，而且能够全面反映隧道节段的变形特征。
7.(二)技术方案
8.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
9.本实用新型实施例提供一种隧道节段变形监测系统，其中隧道包括依次连接铺设的至少两个隧道节段，相邻两个隧道节段之间形成接缝，监测系统包括静力水准仪、倾斜仪、测缝计和数据采集分析设备；
10.在每一个隧道节段上靠近接缝设置静力水准仪，所有的静力水准仪处于同一等高线上；在每一条接缝处垂直于接缝设置至少两个测缝计，测缝计安装在与接缝相邻的隧道节段上；在每一个隧道节段上设置倾斜仪；隧道节段为矩形节段；
11.静力水准仪、倾斜仪和测缝计均与数据采集分析设备连接。
12.可选地，静力水准仪安装在隧道节段的侧板中部，静力水准仪距接缝0.2～0.5m进行设置。
13.可选地，静力水准仪距接缝0.2m进行设置。
14.可选地，在每一条接缝的第一侧部设置至少一个测缝计，在每一条接缝的第二侧部设置至少一个测缝计。
15.可选地，在每一条接缝的第一侧部的中间位置设置一个测缝计，在每一条接缝的第二侧部的中间位置设置一个测缝计。
16.可选地，在隧道节段为暗埋式隧道节段时，在每一条接缝的第一侧部设置至少一个测缝计，在每一条接缝的顶部设置至少一个测缝计。
17.可选地，在隧道节段为暗埋式隧道节段时，在每一条接缝的第一侧部的中间位置设置一个测缝计，在每一条接缝的顶部远离第一侧部的一端设置一个测缝计。
18.可选地，在隧道节段侧板的中间位置设置倾斜仪。
19.可选地，隧道节段为暗埋式隧道节段时，在隧道节段顶板中部靠近侧板的位置安装倾斜仪。
20.(三)有益效果
21.本实用新型的有益效果是：
22.1、通过在每一个隧道节段上靠近接缝设置静力水准仪，能够反映出隧道接缝垂向错台及纵向不均匀沉降变形特征；通过在每一条接缝处垂直于接缝设置至少两个测缝计，能够反映整条接缝伸缩变形特征；通过在每一个隧道节段上设置倾斜仪，能够反映节段横向倾斜变形特征。综上，本实用新型提供的隧道节段变形监测传感器布设方案，通过采用静力水准仪、测缝计和倾斜仪，并结合特定的布设方式来监测隧道变形，能够全面反映隧道的变形特征，并且所需传感器数量少。
23.2、通过在每一个隧道节段上靠近接缝设置一个静力水准仪，在每一条接缝的第一侧部的中间位置设置一个测缝计，在每一条接缝的第二侧部的中间位置设置一个测缝计，以及在隧道节段侧板的中间位置设置一个倾斜仪，实现了以最少数量的传感器来对节段接缝变形特征进行监测。
附图说明
24.本实用新型借助于以下附图进行描述：
25.图1是根据本实用新型实施例中的敞开式隧道节段变形监测传感器布设示意图；
26.图2是根据本实用新型实施例中的暗埋式隧道节段变形监测传感器布设示意图。
27.【附图标记说明】
28.1：静力水准仪；
29.2：测缝计；
30.3：倾斜仪；
31.4：隧道节段；
32.5：接缝。
具体实施方式
33.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
34.本实用新型提供一种隧道节段变形监测传感器布设方案，其中隧道包括依次连接铺设的至少两个隧道节段，相邻两个隧道节段之间形成接缝，该布设方案包括：在每一个隧道节段上靠近接缝设置静力水准仪，所有的静力水准仪处于同一等高线上；在每一条接缝处垂直于接缝设置至少两个测缝计，测缝计安装在与接缝相邻的隧道节段上；在每一个隧道节段上设置倾斜仪。
35.在本实用新型提供的隧道节段变形监测传感器布设方案中，通过在每一个隧道节段上靠近接缝设置静力水准仪，能够反映出隧道接缝垂向错台及纵向不均匀沉降变形特
征；通过在每一条接缝处垂直于接缝设置至少两个测缝计，能够反映整条接缝伸缩变形特征；通过在每一个隧道节段上设置倾斜仪，能够反映节段横向倾斜变形特征。综上，本实用新型提供的隧道节段变形监测传感器布设方案，通过采用静力水准仪、测缝计和倾斜仪，并结合特定的布设方式来监测隧道变形，能够全面反映隧道的变形特征，并且所需传感器数量少。
36.为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。
37.下面就参照附图来描述本实用新型实施例提出的隧道节段变形监测传感器布设方案。
38.图1是敞开式隧道节段变形监测传感器布设示意图。图2是暗埋式隧道节段变形监测传感器布设示意图。
39.本实用新型实施例提供的隧道节段变形监测传感器布设方案，其中隧道包括依次连接铺设的至少两个隧道节段4，相邻两个隧道节段4之间形成接缝5，该布设方案包括：在每一个隧道节段4上靠近接缝5设置静力水准仪1，所有的静力水准仪1处于同一等高线上；在每一条接缝5处垂直于接缝设置至少两个测缝计2，测缝计2安装在与接缝5相邻的隧道节段4上；在每一个隧道节段4上设置倾斜仪3。
40.优选地，在每一个隧道节段4上靠近接缝5设置静力水准仪1，包括：将静力水准仪1安装在隧道节段4的侧板中部，将静力水准仪1距接缝0.2～0.5m进行设置，如图1、2所示。进一步优选地，将静力水准仪1距接缝0.2m进行设置。能够准确地反映隧道接缝垂向错台及纵向不均匀沉降变形特征。
41.如果隧道节段4为敞开式隧道节段，则相邻两个隧道节段4之间形成的接缝5包括底部、第一侧部和第二侧部，如图1所示；如果隧道节段4为暗埋式隧道节段，则相邻两个隧道节段4之间形成的接缝5除包括底部、第一侧部和第二侧部外，还包括顶部，如图2所示。具体地，在每一条接缝5处垂直于接缝设置至少两个测缝计2，包括：在每一条接缝5的第一侧部设置至少一个测缝计2，在每一条接缝5的第二侧部设置至少一个测缝计2。通过在相距较远地两个点设置测缝计，能够准确测出接缝伸缩变形特征。优选地，在每一条接缝5处垂直于接缝设置至少两个测缝计2，包括：在每一条接缝5的第一侧部的中间位置设置一个测缝计2，在每一条接缝5的第二侧部的中间位置设置一个测缝计2，如图1所示。实现了以最少数量的传感器来对接缝伸缩变形进行监测。
42.优选地，在每一条接缝5处垂直于接缝设置至少两个测缝计2，包括：在隧道节段4为暗埋式隧道节段时，在每一条接缝5的第一侧部设置至少一个测缝计2，在每一条接缝5的顶部设置至少一个测缝计2。在实现对接缝伸缩变形特征监测的同时，方便走线。进一步优选地，在每一条接缝5处垂直于接缝设置至少两个测缝计2，包括：在隧道节段4为暗埋式隧道节段时，在每一条接缝5的第一侧部的中间位置设置一个测缝计2，在每一条接缝5的顶部远离第一侧部的一端设置一个测缝计2，如图2所示。实现了以最少数量的传感器来对暗埋节段接缝伸缩变形进行监测。
43.具体地，在每一个隧道节段4上设置倾斜仪3，包括：在隧道节段4侧板的中间位置设置倾斜仪3，如图1所示。进一步地，在每一个隧道节段4上设置倾斜仪3，包括：隧道节段4为暗埋式隧道节段时，在隧道节段4顶板中部靠近侧板的位置安装倾斜仪3，如图2所示。
44.综上，本实用新型提出的隧道节段变形监测传感器布设方案，实现了以最少数量的传感器来对隧道节段变形进行监测。
45.本实用新型实施例还提供一种隧道节段变形监测系统，其中隧道包括依次连接铺设的至少两个隧道节段4，相邻两个隧道节段4之间形成接缝5；该监测系统包括静力水准仪1、倾斜仪3、测缝计2和数据采集分析设备，在每一个隧道节段4上靠近接缝5设置静力水准仪1，所有的静力水准仪1处于同一等高线上；在每一条接缝5处垂直于接缝设置至少两个测缝计2，测缝计2安装在与接缝5相邻的隧道节段4上；在每一个隧道节段4上设置倾斜仪3；静力水准仪1、倾斜仪3和测缝计2均与数据采集分析设备连接。
46.进一步地，静力水准仪1安装在隧道节段4的侧板中部，静力水准仪1距接缝0.2～0.5m进行设置。优选地，静力水准仪1距接缝0.2m进行设置。
47.进一步地，在每一条接缝5的第一侧部设置至少一个测缝计2，在每一条接缝5的第二侧部设置至少一个测缝计2。优选地，在每一条接缝5的第一侧部的中间位置设置一个测缝计2，在每一条接缝5的第二侧部的中间位置设置一个测缝计2。优选地，隧道节段4为暗埋式隧道节段时，在每一条接缝5的第一侧部设置至少一个测缝计2，在每一条接缝5的顶部设置至少一个测缝计2。进一步优选地，隧道节段4为暗埋式隧道节段时，在每一条接缝5的第一侧部的中间位置设置一个测缝计2，在每一条接缝5的顶部远离第一侧部的一端设置一个测缝计2。
48.进一步地，倾斜仪3安装在隧道节段4侧板的中间位置。优选地，隧道节段4为暗埋式隧道节段时，倾斜仪3安装在隧道节段4顶板中部靠近侧板的位置。
49.进一步地，隧道阶段4为矩形节段。
50.需要理解的是，以上对本实用新型的具体实施例进行的描述只是为了说明本实用新型的技术路线和特点，其目的在于让本领域内的技术人员能够了解本实用新型的内容并据以实施，但本实用新型并不限于上述特定实施方式。凡是在本实用新型权利要求的范围内做出的各种变化或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围内。