[實用新型]盾構(gòu)法環(huán)縫錯臺自動監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202222077039.6
• 申請日: 2022-08-08
• 公開（公告）號: CN218759878U
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊峰;王金紅;張揚輝;曹育兵;唐健清;俞金宏;何兵;何鐵
• 申請（專利權(quán)）人: 上海航鼎電子科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: E21D9/00
• 分類號: E21D9/00;E21D11/08;E21F17/18
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 倪靜

本實用新型提供一種盾構(gòu)法環(huán)縫錯臺自動監(jiān)測系統(tǒng)，通過對應(yīng)盾構(gòu)隧道中需要監(jiān)測的各管片分別設(shè)置錯臺監(jiān)測部以及無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)關(guān)對各管片對應(yīng)的盾構(gòu)法環(huán)縫錯臺變化數(shù)據(jù)進行測量，實現(xiàn)了所述盾構(gòu)隧道的盾構(gòu)法環(huán)縫錯臺變化數(shù)據(jù)高精度、穩(wěn)定以及自動化監(jiān)測，解決現(xiàn)有技術(shù)中檢測儀器人工讀數(shù)效率低、自動化程度差、體積大、安裝復(fù)雜和不易維護等問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種建筑工程施工監(jiān)測與管理領(lǐng)域，特別是涉及一種盾構(gòu)法環(huán)縫錯臺自動監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

為了保證大型城市交通出行，為減少對城市地面的影響，越來越多地采用了盾構(gòu)法進行地鐵、各種隧道和地下道路的工程建設(shè)；由于盾構(gòu)法采用了大量的預(yù)制管片工藝與技術(shù)，這些地下工程的建構(gòu)體通常是拼裝完成，各管片連接縫很多，在施工與運維過程中常常出現(xiàn)環(huán)縫錯臺問題。

環(huán)縫錯臺是由于管片環(huán)間產(chǎn)生剪切力使相鄰管片環(huán)內(nèi)弧面不平整的現(xiàn)象。環(huán)縫錯臺產(chǎn)生的通常有三個原因；(1)管片拼裝不規(guī)范：在管片拼裝過程中，管片拼裝前盾尾的雜物沒有徹底清除；管片拼裝順序沒有按照由下至上左右交叉的順序；管片拼裝沒有均勻擺布，螺栓難以插入；管片拼裝完成及管片脫出盾尾后沒有及時將螺栓擰緊；封頂塊強行插入；管片內(nèi)翻外翻等不規(guī)范的管片拼裝作業(yè)，是導(dǎo)致管片錯臺不可忽視的直接因素。(2)管片上?。汗芷细∮袝r可造成管片連續(xù)環(huán)縫錯臺，尤其在軟弱地層中；壁后漿液往往初凝時間較長而產(chǎn)生大于管片自重的上浮力，此時如果沒有立即采取防止隧道管片上浮的措施，隧道管片的上部就會發(fā)生連續(xù)的“疊瓦式”錯臺。(3)盾構(gòu)姿態(tài)控制不佳：盾構(gòu)機實際掘進軸線是圍繞設(shè)計軸線呈蛇形前進，如果盾構(gòu)機的姿態(tài)控制不好，盾構(gòu)機的運動軌跡波動幅度過大，盾尾因急糾、猛糾而產(chǎn)生較大的徑向位移，而在連接螺栓的作用力下管片的空間形態(tài)已基本由上環(huán)管片所決定，這就必然導(dǎo)致管片與盾尾之間的間隙不均勻，甚至某個方向無間隙。若盾尾間隙過小，盾尾的徑向運動趨勢將以力的形式通過盾尾刷傳遞給管片，從而導(dǎo)致盾尾前后的管片產(chǎn)生錯臺。

環(huán)縫錯臺除了影響盾構(gòu)隧道管片外觀質(zhì)量外，還會造成管片破損、滲漏水、盾尾刷磨損等不良影響。為了保證施工質(zhì)量，按照《盾構(gòu)法隧道施工及驗收規(guī)范》(GB50446-2017)規(guī)定成型隧道襯砌環(huán)間錯臺允許偏差分別為15mm(地鐵隧道)、17mm(公路隧道)、17mm(鐵路隧道)，因此，在盾構(gòu)施工過程中，有必要對環(huán)縫錯臺進行測量，并通過測量結(jié)果去改善施工，從而達到控制錯臺量的目的；目前，盾構(gòu)隧道錯臺一般通過人工尺量的方法進行測量(《盾構(gòu)法隧道施工及驗收規(guī)范》(GB50446-2017)16.0.5條檢驗方法是“尺量”)，鑒于隧道通常直徑在5米以上，人工測量環(huán)縫錯臺極為不方便，效率低，也有一定風(fēng)險；如何實現(xiàn)有效地完成環(huán)縫錯臺的監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)及時供盾構(gòu)操控人員使用是一個難題。

表面上看，錯臺就是兩個結(jié)構(gòu)件之間的高差，通過傳統(tǒng)的直線位移傳感器可以實現(xiàn)，但實際上在使用直線位移計時，需要在安裝結(jié)構(gòu)上進行重新設(shè)計，將直線位移計的感應(yīng)方向調(diào)整到錯臺變化方向一致，這個工作量大；直線位移傳感器安裝于被檢測體表面，需要配合其他自動化監(jiān)測采集儀、通信終端等，才能實現(xiàn)錯臺自動測量。使用全站儀、激光全息掃描等方法能夠準確測量錯臺變化，但受施工場地、綜合成本的多要素影響，將這些技術(shù)用于施工期間錯臺監(jiān)測明顯不合適；同樣光纖傳感和雙目視覺測量技術(shù)用于環(huán)縫錯臺測量時，同樣受設(shè)備體積、安裝方式和成本的限制，也不用合適在施工期間使用。

目前的錯臺自動化測量技術(shù)存在問題如下：產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝復(fù)雜，成本高等；使用低成本方法有效進行錯臺自動測量仍然是個難題。

實用新型內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本實用新型的目的在于提供一種盾構(gòu)法環(huán)縫錯臺自動監(jiān)測系統(tǒng)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的以上技術(shù)問題。