一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)及施工工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沉管隧道施工監(jiān)測領(lǐng)域，特別是涉及一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)及施工工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]沉管隧道在我國起步較晚，也沒有太多的沉管隧道工程經(jīng)驗(yàn)，一般已經(jīng)施工完成或正在施工的沉管隧道工程長度及規(guī)模均較小。港珠澳大橋沉管隧道標(biāo)準(zhǔn)管節(jié)長180.0m,重量達(dá)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(nèi)乃至世界上在建最大的沉管隧道。
[0003]這樣的沉管隧道在施工期間面臨諸多技術(shù)困難及眾多的風(fēng)險(xiǎn)源，而針對沉管隧道我國沒有充足的施工工程經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)也沒有成熟的監(jiān)測系統(tǒng)可直接應(yīng)用于沉管隧道施工監(jiān)測，也不明確沉管隧道應(yīng)當(dāng)進(jìn)行哪些內(nèi)容的監(jiān)測。在較長的施工期內(nèi)，對沉管隧道整個(gè)施工過程進(jìn)行監(jiān)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(jiān)測系統(tǒng)既可以掌握沉管的變形變化規(guī)律又可及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的工程隱患，因此沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)在沉管隧道施工期間必須建立起來。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一 )要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是如何掌握沉管可能發(fā)生的變形、位移以及應(yīng)力情況；同時(shí)監(jiān)測過程中需要確保監(jiān)測數(shù)據(jù)的可靠、及時(shí)有效。
[0006]( 二 )技術(shù)方案
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)，所述沉管隧道相鄰管節(jié)之間設(shè)有多個(gè)用于測試管節(jié)之間張合量的第一測試傳感器；所述相鄰管節(jié)之間還設(shè)有用于監(jiān)測施工期間管節(jié)與管節(jié)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(jié)之間還設(shè)有用于監(jiān)測管節(jié)與管節(jié)之間豎向差異位移的第三測試傳感器；所述管節(jié)包括多個(gè)節(jié)段，相鄰所述節(jié)段之間設(shè)有用于測量節(jié)段與節(jié)段之間縫隙張合量的第四測試傳感器；所述管節(jié)兩端設(shè)有端封門，所述端封門設(shè)有測試其最大承受應(yīng)力的應(yīng)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(jié)之間還設(shè)有用于監(jiān)測管節(jié)在沉放對接完成后，施工過程中的管節(jié)沉降變化的第六測試傳感器和用于監(jiān)測管節(jié)在沉放對接完成后，施工過程中的管節(jié)位移變化的第七測試傳感器；所述管節(jié)的管內(nèi)設(shè)有用于監(jiān)測管內(nèi)溫度變化的溫度傳感器。
[0008]其中，所述第一測試傳感器為三個(gè)，分別垂直設(shè)置在管節(jié)接頭的頂部、垂直設(shè)置在管節(jié)接頭底部的一側(cè)和沿管節(jié)接頭的另一側(cè)的長度方向水平設(shè)置。
[0009]其中，所述第二測試傳感器平行于相鄰兩個(gè)管節(jié)水平設(shè)置，所述第二測試傳感器設(shè)置在管節(jié)接頭的底部。
[0010]其中，所述第三測試傳感器為兩個(gè)，分別豎直設(shè)置在管節(jié)接頭的兩側(cè)。
[0011]其中，所述第四測試傳感器為兩個(gè)，分別垂直設(shè)置在節(jié)段接頭的頂部和底部。
[0012]其中，所述第五測試傳感器為多個(gè)，多個(gè)所述第五測試傳感器分別設(shè)置在根據(jù)理論計(jì)算的端封門支座位置以及變形最大位置；所述應(yīng)力傳感器為多個(gè)，其分別設(shè)置在根據(jù)理論計(jì)算的最大應(yīng)力位置。
[0013]其中，所述第六測試傳感器設(shè)置在管節(jié)和各節(jié)段的中下管廊兩側(cè)，當(dāng)行車?yán)鹊纼?nèi)具備通視條件后，所述第六測試傳感器移動(dòng)到管節(jié)和各節(jié)段的行車?yán)鹊赖膬蓚?cè)；所述第七測試傳感器設(shè)置在管節(jié)和各節(jié)段的行車?yán)鹊赖膬蓚?cè)。
[0014]其中，所述溫度傳感器設(shè)置在管節(jié)中段位置的中上管廊及中下管廊內(nèi)。
[0015]優(yōu)選地，所述測試傳感器為測縫計(jì)，所述應(yīng)力傳感器為應(yīng)力計(jì)。
[0016]本發(fā)明還提供一種如上述技術(shù)方案的沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)的施工工藝，包括如下步驟:
[0017]S1、沉管完成預(yù)制并完成一次舾裝；
[0018]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(yīng)力傳感器和第五測試傳感器；
[0019]S3、進(jìn)行塢內(nèi)灌水、沉管起浮橫移，沉管浮運(yùn)、沉放對接施工；
[0020]S4、打開端封門進(jìn)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。
[0021](三)有益效果
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0023]本發(fā)明提供的一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)及施工工藝，所述沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)有多個(gè)用于測試管節(jié)之間張合量的第一測試傳感器；設(shè)有用于監(jiān)測施工期間管節(jié)與管節(jié)之間水平向的相對位移變化的第二測試傳感器；設(shè)有用于監(jiān)測管節(jié)與管節(jié)之間豎向差異位移的第三測試傳感器；設(shè)有用于測量節(jié)段與節(jié)段之間縫隙張合量的第四測試傳感器；設(shè)有測試端封門最大承受應(yīng)力的應(yīng)力傳感器和最大變形情況的第五測試傳感器；設(shè)有用于監(jiān)測管節(jié)在沉放對接完成后，施工過程中的管節(jié)沉降變化的第六測試傳感器和用于監(jiān)測管節(jié)在沉放對接完成后，施工過程中的管節(jié)位移變化的第七測試傳感器；所述管節(jié)的管內(nèi)設(shè)有用于監(jiān)測溫度變化的溫度傳感器。本發(fā)明明確了沉管隧道應(yīng)當(dāng)監(jiān)測的內(nèi)容，通過所述監(jiān)測項(xiàng)目可基本對沉管隧道工程進(jìn)行完整的施工監(jiān)測；而且各項(xiàng)監(jiān)測內(nèi)容既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系，確保了監(jiān)測的可靠性。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)的管節(jié)間張合量測點(diǎn)示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)的管節(jié)間水平向差異位移測點(diǎn)示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)的管節(jié)間豎向差異沉降測點(diǎn)示意圖；
[0027]圖4為本發(fā)明一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)的節(jié)段間張合量測點(diǎn)示意圖；
[0028]圖5為本發(fā)明一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)的端封門變形測點(diǎn)示意圖；
[0029]圖6為本發(fā)明一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)的管節(jié)中下管廊沉降觀測標(biāo)測點(diǎn)平面布置示意圖；
[0030]圖7為本發(fā)明一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)的管節(jié)中下管廊沉降觀測標(biāo)測點(diǎn)立面布置示意圖；
[0031]圖8為本發(fā)明一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)的管節(jié)行車?yán)鹊莱两涤^測標(biāo)測點(diǎn)平面布置示意圖；
[0032]圖9為本發(fā)明一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)的管節(jié)行車?yán)鹊莱两涤^測標(biāo)測點(diǎn)立面布置示意圖。
[0033]圖10為本發(fā)明一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)的管節(jié)行車?yán)鹊牢灰朴^測標(biāo)測點(diǎn)平面布置示意圖；
[0034]圖11為本發(fā)明一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)的管節(jié)行車?yán)鹊牢灰朴^測標(biāo)測點(diǎn)立面布置示意圖；
[0035]圖12為本發(fā)明一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)的管節(jié)溫度測點(diǎn)立面布置示意圖。
[0036]圖中:1:第一測試傳感器；2:第二測試傳感器；3:第三測試傳感器；4:第四測試傳感器；5:第五測試傳感器；6:第六測試傳感器；7:第七測試傳感器；8:應(yīng)力傳感器；9:溫度傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。
[0038]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0039]此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”、“多根”、“多組”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0040]如圖1-12所示，為本發(fā)明提供的一種沉管隧道施工監(jiān)測系統(tǒng)，所述沉管隧道的相鄰管節(jié)之間設(shè)有多個(gè)用于測試管節(jié)之間張合量的第一測試傳感器I;所述相鄰管節(jié)之間還設(shè)有用于監(jiān)測施工期間管節(jié)與管節(jié)之間水平向的相對位移變化的第二測試傳感器2 ;所述相鄰管節(jié)之間還設(shè)有用于監(jiān)測管節(jié)與管節(jié)之間豎向差異位移的第三測試傳感器3 ;所述管節(jié)包括多個(gè)節(jié)段，相鄰所述節(jié)段之間設(shè)有用于測量節(jié)段與節(jié)段之間縫隙張合量的第四測試傳感器4;所述管節(jié)的兩端設(shè)有端封門，所述端封門設(shè)有測試其最大承受應(yīng)力的應(yīng)力傳感器8和最大變形情況的第五測試傳感器5 ;所述相鄰管節(jié)之間還設(shè)有用于監(jiān)測管節(jié)在沉放對接完成后，施工過程中的管節(jié)沉降變化的第六測試傳感器6和用于監(jiān)測管節(jié)在沉放對接完成后，施工過程中的管節(jié)位移變化的第七測試傳感器7;所述管節(jié)的管內(nèi)設(shè)有用于監(jiān)測溫度變化的溫度傳感器9。本監(jiān)測系統(tǒng)明確了沉管隧道應(yīng)當(dāng)監(jiān)測的內(nèi)容，根據(jù)監(jiān)測項(xiàng)目可獲得管節(jié)接頭張合量變化、管節(jié)接頭水平位移變化、管節(jié)接頭豎向差異沉降變化、節(jié)段接頭張合量變化、端封門變形與應(yīng)力、管