[發(fā)明專利]獲取矩形隧道節(jié)段間接縫水平變形量和差異沉降量的方法

有效

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• 申請日: 2017-12-23
• 公開（公告）號: CN108007431B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發(fā)明（設計）人: 黃俊;張忠宇;陳喜坤;唐心煜;李宏;施展;馬波;陳鐵虎;陳聰
• 申請（專利權）人: 蘇交科集團股份有限公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 北京易捷勝知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

本發(fā)明涉及一種獲取矩形隧道節(jié)段間接縫水平變形量和差異沉降量的方法，通過使第一位移計以始終垂直于接縫的方式連接在兩個矩形隧道節(jié)段上，第一位移計的測量值即為兩個矩形隧道節(jié)段在垂直于接縫的方向上的實際距離變化，也即實際接縫水平變形量。由此，第一位移計能夠準確的測量出接縫水平變形量。進一步，結(jié)合相對于接縫傾斜地連接在兩個矩形隧道節(jié)段上并且能夠適應于兩個矩形隧道節(jié)段的相對運動的第二位移計的設置，可根據(jù)接縫水平變形量以及第二位移計測得的位移量，通過幾何數(shù)學模型計算獲得兩個矩形隧道節(jié)段之間的差異沉降量。綜上，通過兩個位移計即可同時準確地獲得接縫水平變形量和差異沉降量，整體成本明顯降低。

技術領域

本發(fā)明涉及一種獲取矩形隧道節(jié)段間接縫水平變形量和差異沉降量的方法。

背景技術

隧道通常是由多組矩形節(jié)段預制拼裝或現(xiàn)澆連接形成的埋設于地下的構(gòu)筑物，其內(nèi)部可以為行人、車輛和管線等提供通行和運輸空間。然而，在百年的設計基準期內(nèi)，隧道結(jié)構(gòu)由于受到地基不均勻沉降、長期承受動荷載、混凝土收縮與徐變等因素的影響，往往會發(fā)生較大變形，從而增大隧道重大災害發(fā)生的風險。而兩個矩形隧道節(jié)段之間的接縫變形可以直觀反映隧道結(jié)構(gòu)的變形情況，因此，工程中通常對接縫變形進行實時監(jiān)測，以直觀反映隧道結(jié)構(gòu)的狀況，從而避免重大災害的發(fā)生。

目前，接縫變形的測量多依賴于人工手動測量和單個位移計測量的方法。其中，人工手動測量誤差大，數(shù)據(jù)準確性低，參考意義不大；而單個位移計測量的方法是指采用單個位移計垂直于接縫放置，位移計中包含萬向節(jié)，即位移計自身可轉(zhuǎn)動，位移計的兩端分別固定在相鄰兩個矩形隧道節(jié)段上，如兩個矩形隧道節(jié)段之間產(chǎn)生的相對移動中包含平行于接縫方向的相對移動(稱為差異沉降)，則位移計不僅會伸縮，還會進行轉(zhuǎn)動來適應差異沉降，由此，位移計的實際數(shù)值變化是差異沉降與接縫水平變形(垂直于接縫的方向的變形)的位移疊加，如此導致位移計所測得的接縫水平變形量的準確度不高。此外，差異沉降量通常使用水準儀單獨進行測量，但水準儀昂貴，價格遠高于位移計。

由此，現(xiàn)有方法存在接縫水平變形量的測量不準確以及差異沉降量的測量成本高的問題，亟需一種能夠準確且低成本的獲取矩形隧道節(jié)段間接縫水平變形量和差異沉降量的方法。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術問題

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠準確且低成本的獲取矩形隧道節(jié)段間接縫水平變形量和差異沉降量的方法。

(二)技術方案

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的主要技術方案包括：

本發(fā)明提供一種獲取矩形隧道節(jié)段間接縫水平變形量和差異沉降量的方法，第一位移計和第二位移計跨設在兩個矩形隧道節(jié)段之間的接縫上，其中，第一位移計為直線式位移計(直線式位移計為不含萬向節(jié)等可轉(zhuǎn)動部件的位移計，此種位移計只能適應于其兩端沿其長度方向的相對移動)，并且第一位移計以始終垂直于接縫的方式連接在兩個矩形隧道節(jié)段上，第二位移計相對于接縫傾斜地連接在兩個矩形隧道節(jié)段上，并且能夠適應于兩個矩形隧道節(jié)段的相對運動；第一位移計測得的位移值為兩個矩形隧道節(jié)段之間的接縫水平變形量，根據(jù)接縫水平變形量和第二位移計測得的位移量，通過幾何數(shù)學模型，計算獲得兩個矩形隧道節(jié)段之間的差異沉降量。

根據(jù)本發(fā)明，通過如下公式獲得差異沉降量：

其中，Δy為差異沉降量，l為第二位移計的初始長度，Δl為第二位移計測得的位移量，Δx為接縫水平變形量，θ為初始夾角值。

根據(jù)本發(fā)明，第一位移計和第二位移計位于兩個矩形隧道節(jié)段的同側(cè)。

根據(jù)本發(fā)明，第一位移計和第二位移計交叉設置。

根據(jù)本發(fā)明，第一位移計和第二位移計還設置為：第一位移計沿長度方向的中心與第二位移計沿長度方向的中心對齊。