[發明專利]用于格構錨桿支護路塹的監測系統及監測方法

有效

• 申請號: 201710010311.X
• 申請日: 2017-01-06
• 公開（公告）號: CN106759548B
• 公開（公告）日: 2020-04-14
• 發明（設計）人: 孫淼軍;汪明元;倪衛達;程萬強
• 申請（專利權）人: 中國電建集團華東勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: E02D33/00
• 分類號: E02D33/00;E02D17/20;E02D5/76
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 劉曉春;何碧珩

本發明提供了一種用于格構錨桿支護路塹的監測系統，包括：格構梁變形監測單元、錨桿受力監測單元和路塹深部位移監測單元；本發明還提供一種利用上述監測系統的監測方法，本發明所提供的用于格構錨桿支護路塹的監測系統與現有的監測系統相比較，結合格構梁、錨桿、路塹巖土體的受力或變形特征，利用分布式和分散式監測設備的各自特點，對格構梁變形、錨桿拉力和巖土體深部位移進行監測。

技術領域

本發明屬于巖土工程監測檢測技術領域，具體涉及用于格構錨桿支護路塹的監測系統。

背景技術

格構(梁)錨桿支護體系由鋼筋混凝土格構與土層錨桿兩部分組成的支護系統，由于該支護方法的施工便利和經濟實用，其在公路、鐵路等線路工程中的路塹和路堤坡面加固處理中得到廣泛應用。同時，由于巖土體自身力學性質的復雜性和外界影響因素的多邊形，基于靜態設計的格構錨桿系統往往容易發生失效，使得支護結構和支護對象發生破壞失穩，從而造成生命財產損失和不良社會效應。因此，有必要在格構錨桿支護系統施工過程和施工完成后對結構和支護對象進行全面實時監測，以掌握系統的運行情況和支護效果，出現破壞趨勢時及時進行預警和補救。

巖土工程監測方法可根據布置特點分為分散式和分布式兩類。分散式儀器的監測量程較大，能對大變形和大荷載進行有效測量，但其抗干擾能力偏弱；分布式設備安裝簡單，防水防腐蝕性能較好，但其量程較小，容易發生斷裂失效。目前，線路工程中路塹支護體系的監測以傳統的分散式監測方法為主，如各類電阻式、振弦式和電感式的應力應變測試儀器。同時分布式監測系統在上述支護體系監測中也開始逐漸推廣應用，如各類光纖光柵設備。考慮到施工的便利性和施工成本，工程實踐中往往才有單一的分布式或者分散式監測。由于格構錨桿支護路塹中格構、錨桿和路塹均表現出不同的受力和變形特征，單一的分散式或者分布式監測方法往往容易引起局部監測的失效，因此針對此類工程有必要根據監測對象特點采用綜合監測方法。

發明內容

鑒于以上存在的問題，本發明的目的在于提供一種用于格構錨桿支護路塹的監測系統，能夠解決背景技術中存在的問題。

為此，本發明采用如下解決方案：

用于格構錨桿支護路塹的監測系統，包括框架式格構梁以及錨桿，所述監測系統包括：

-格構梁變形監測單元，用于監測格構梁表面的變形量；

-錨桿受力監測單元，用于監測錨桿的拉拔力，從而判斷錨桿的運行狀態；

-路塹深部位移監測單元，用于監測格構錨桿支護后巖土體變形在不同深度的分布和演化特征。

優選地，所述格構梁變形監測單元包括傳感光纖、光時域反射儀、跳線和FC/PC光纖連接器，傳感光纖一端與光時域反射儀連接，監測傳感光纖沿格構梁各交叉點的連線應變分布。

優選地，所述傳感光纖通過在格構梁表面刻槽后埋入，使用環氧型膠黏劑將傳感光纖和格構梁表面連接，所述傳感光纖未埋入格構梁部分熔接上跳線，采用金屬波紋管保護。

優選地，所述傳感光纖末端通過FC/PC光纖連接器與光時域反射儀連接，接口處采用的緊固方式為螺絲扣。

優選地，所述錨桿受力監測單元包括振弦式錨桿應力計、應力計電纜、振弦式讀數儀和連接桿，格構梁內設有錨桿鉆孔，錨桿位于錨桿鉆孔內，錨桿的錨頭深入水泥砂漿體內，錨桿的末端伸出于所述格構梁表面之外，其上設有螺帽，錨桿上設置連接桿，振弦式錨桿應力計規格與錨桿直徑配套，振弦式錨桿應力計通過連接桿與錨桿采用對焊方式連接，并通過應力計電纜與振弦式讀數儀連接。