[發(fā)明專利]一種管片收斂位移測量方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210974393.0
• 申請日: 2022-08-15
• 公開（公告）號: CN115164742A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 鮑汝蒼;張旭海;馬國松;李金明;姜智彬;劉國山;岳曉東;任大廣;郭明俊;趙建軍
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵二十五局集團(tuán)有限公司;中鐵二十五局集團(tuán)第五工程有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/16
• 代理公司: 青島匯智海納知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37335
• 代理人: 陳磊;萬桂斌

本發(fā)明所述的管片收斂位移測量方法，是應(yīng)用于隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)或周圍巖土體偏移情況下的管片收斂位移測量與計算方法，從而達(dá)到有效解決巖土體發(fā)生偏移后準(zhǔn)確測量與計算的目的，實現(xiàn)滿足隧道凈空收斂測量的高精度要求。管片收斂位移測量方法，包括以下階段：1)、監(jiān)測點布設(shè)；2)、采集初始值；3)、凈空收斂監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種隧道管片收斂位移測量的新方法，屬于巖土施工與隧道工程領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市地下工程建設(shè)受地表構(gòu)筑物的限制，地下隧道工程越來越多地采用盾構(gòu)法施工方式。盾構(gòu)施工后需要采用管片拼裝進(jìn)行支撐，以保證隧道斷面具備標(biāo)準(zhǔn)的堅固和穩(wěn)定性能。

隧道管片豎向、水平位移監(jiān)測是盾構(gòu)法施工時的重要監(jiān)測項目，隧道內(nèi)部凈空尺寸的變化被稱為收斂位移，隧道凈空收斂測量作為判斷隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方法被廣泛采用。目前，工程建設(shè)過程中隧道凈空收斂監(jiān)測主要采用全站儀進(jìn)行監(jiān)測。

然而，在隧道施工過程中，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)或周圍巖土體會發(fā)生偏移，導(dǎo)致布設(shè)于隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)或周圍巖土體上的凈空收斂點發(fā)生偏移。尤其是盾構(gòu)隧道施工過程中，隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)由管片結(jié)構(gòu)拼接而成，盾構(gòu)管片因漿液凝固、受到周邊水土壓力不均勻等原因會發(fā)生管片移位，當(dāng)前的全站儀通過測量間隔單位時間內(nèi)布設(shè)于盾構(gòu)管片兩側(cè)的凈空收斂點的距離差來得到凈空收斂值。管片發(fā)生移位后，導(dǎo)致布設(shè)于盾構(gòu)管片上的凈空收斂點發(fā)生偏移，導(dǎo)致全站儀測得凈空收斂值與實際存在誤差。當(dāng)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)或周圍巖土體會發(fā)生偏移后，現(xiàn)有的測量方法難以滿足隧道凈空收斂測量的高精度要求。

有鑒于此，特提出本專利申請。

發(fā)明內(nèi)容

本申請所述的管片收斂位移測量方法，在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題而提出應(yīng)用于隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)或周圍巖土體偏移情況下的管片收斂位移測量與計算方法，從而達(dá)到有效解決巖土體發(fā)生偏移后準(zhǔn)確測量與計算的目的，實現(xiàn)滿足隧道凈空收斂測量的高精度要求。

為實現(xiàn)上述設(shè)計目的，所述管片收斂位移測量方法，包括以下階段：

1)、監(jiān)測點布設(shè)；

隧道盾構(gòu)管片拼裝完成后進(jìn)行監(jiān)測點布設(shè)；

測點布設(shè)時，在隧道軸向垂直的平面內(nèi)布設(shè)管片收斂左側(cè)點、管片收斂右側(cè)點和管片豎向位移點；

2)、采集初始值；

待測點布設(shè)完成后立即進(jìn)行管片收斂初始值采集；

使用全站儀分別測得全站儀至管片收斂左側(cè)點距離OB、全站儀與管片豎向位移點距離OA、管片收斂左側(cè)點-全站儀-管片豎向位移點夾角∠1，經(jīng)過管片收斂左側(cè)點做隧道軸線方向鉛垂線，通過下式計算得到左側(cè)管片收斂初始值BD：l_BD0＝l_OB0sin∠1₀；

使用全站儀分別測得全站儀至管片收斂右側(cè)點距離OC、全站儀與管片豎向位移點距離AC、管片收斂右側(cè)點-全站儀-管片豎向位移點夾角∠2，經(jīng)過管片收斂右側(cè)點做隧道軸線方向鉛垂線，通過下式計算得到右側(cè)管片收斂初始值CE：l_CE0＝l_OC0sin∠2₀；

將兩側(cè)管片收斂初始值加和，得到整個管片收斂初始值，其表達(dá)式如下，

l₀＝l_BD0+l_CE0＝l_OB0sin∠1₀+l_OC0sin∠2₀

按上述流程測量并計算三次管片收斂初始值，取平均值為管片收斂初始值；

3)、凈空收斂監(jiān)測；