[發明專利]一種沉管隧道施工監測系統及施工工藝

有效

• 申請號: 201510084795.3
• 申請日: 2015-02-16
• 公開（公告）號: CN104807497B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 胥新偉;尹海;李哈汀;高潮;劉思國;劉馨;朱德華
• 申請（專利權）人: 中交天津港灣工程研究院有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;E02D29/073
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 郝瑞剛

技術領域

本發明涉及沉管隧道施工監測領域，特別是涉及一種沉管隧道施工監測系統及施工工藝。

背景技術

沉管隧道在我國起步較晚，也沒有太多的沉管隧道工程經驗，一般已經施工完成或正在施工的沉管隧道工程長度及規模均較小。港珠澳大橋沉管隧道標準管節長180.0m，重量達到7萬噸，港珠澳大橋共由33根類似的沉管組成。是目前國內乃至世界上在建最大的沉管隧道。

這樣的沉管隧道在施工期間面臨諸多技術困難及眾多的風險源，而針對沉管隧道我國沒有充足的施工工程經驗，同時也沒有成熟的監測系統可直接應用于沉管隧道施工監測，也不明確沉管隧道應當進行哪些內容的監測。在較長的施工期內，對沉管隧道整個施工過程進行監測，掌握沉管隧道在施工期間的位移、變形以及受力情況是保證沉管隧道正常施工的有效手段，通過監測系統既可以掌握沉管的變形變化規律又可及時發現存在的工程隱患，因此沉管隧道施工監測系統在沉管隧道施工期間必須建立起來。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是如何掌握沉管可能發生的變形、位移以及應力情況；同時監測過程中需要確保監測數據的可靠、及時有效。

(二)技術方案

為了解決上述技術問題，本發明提供一種沉管隧道施工監測系統，所述沉管隧道相鄰管節之間設有多個用于測試管節之間張合量的第一測試傳感器；所述相鄰管節之間還設有用于監測施工期間管節與管節之間水平向的相對位移變化的第二測試傳感器；所述相鄰管節之間還設有用于監測管節與管節之間豎向差異位移的第三測試傳感器；所述管節包括多個節段，相鄰所述節段之間設有用于測量節段與節段之間縫隙張合量的第四測試傳感器；所述管節兩端設有端封門，所述端封門設有測試其最大承受應力的應力傳感器和最大變形情況的第五測試傳感器；所述相鄰管節之間還設有用于監測管節在沉放對接完成后，施工過程中的管節沉降變化的第六測試傳感器和用于監測管節在沉放對接完成后，施工過程中的管節位移變化的第七測試傳感器；所述管節的管內設有用于監測管內溫度變化的溫度傳感器。

其中，所述第一測試傳感器為三個，分別垂直設置在管節接頭的頂部、垂直設置在管節接頭底部的一側和沿管節接頭的另一側的長度方向水平設置。

其中，所述第二測試傳感器平行于相鄰兩個管節水平設置，所述第二測試傳感器設置在管節接頭的底部。

其中，所述第三測試傳感器為兩個，分別豎直設置在管節接頭的兩側。

其中，所述第四測試傳感器為兩個，分別垂直設置在節段接頭的頂部和底部。

其中，所述第五測試傳感器為多個，多個所述第五測試傳感器分別設置在根據理論計算的端封門支座位置以及變形最大位置；所述應力傳感器為多個，其分別設置在根據理論計算的最大應力位置。

其中，所述第六測試傳感器設置在管節和各節段的中下管廊兩側，當行車廊道內具備通視條件后，所述第六測試傳感器移動到管節和各節段的行車廊道的兩側；所述第七測試傳感器設置在管節和各節段的行車廊道的兩側。

其中，所述溫度傳感器設置在管節中段位置的中上管廊及中下管廊內。

優選地，所述測試傳感器為測縫計，所述應力傳感器為應力計。

本發明還提供一種如上述技術方案的沉管隧道施工監測系統的施工工藝，包括如下步驟：

S1、沉管完成預制并完成一次舾裝；

S2、安裝所述第四測試傳感器，并安裝所述第六測試傳感器、第七測試傳感器和溫度傳感器，然后安裝所述應力傳感器和第五測試傳感器；

S3、進行塢內灌水、沉管起浮橫移，沉管浮運、沉放對接施工；

S4、打開端封門進行所述第一測試傳感器、第二測試傳感器和第三測試傳感器安裝。

(三)有益效果

與現有技術相比，本發明具有以下優點：