一种温度自补偿的综合管廊基坑腰梁监测系统的制作方法

专利2022-11-20  104


本实用新型涉及基坑腰梁监测系统领域,具体涉及一种温度自补偿的综合管廊基坑腰梁监测系统。



背景技术:

综合管廊是利用地下空间资源,解决地下各类管网布置困难的有效途径。钢板桩支护是综合管廊施工应用最广泛的支护方式之一。钢板桩支护由于自身施工快速、隔水性好、可回收、成本低等优点。

目前,钢板桩监测的传统方法采用点式传感器,如应变计、测斜仪等。此类传感器具布点多、路线多、易受环境的影响、安装不便、人工成本高等缺点。另外,由于传统监测传感器需要人工读数、记录等,很难实现长期长距离的实时监测。

为了防止钢板桩支护出现一些不良的突发事故,通常的手段是进行安全监控,通过全程动态监控,实时对钢板桩承受能力进行评估,用以确定钢板桩支护是否安全。

但是由于综合管廊的基坑一般是窄长型基坑,基坑支护往往采用钢板桩支护,而钢板桩的安全可靠性往往比较低,施工时容易出现安全事故,若施工监测手段不足或者监测精度不满足要求,很容易造成钢板桩的失稳、坍塌,造成生命财产损失。

专利zl201410657200.4《一种监测smw工法内插h型钢变形的光纤测试方法》,公开了在h型钢插入水泥搅拌桩之前,在翼缘和腹板拐角处分别布设两条光纤形成两个u形回路,并用钢板与角钢进行保护,利用布里渊光时域反射技术(botdr)测量布设在h型钢上光纤的数据。此方法的光纤需要提前安装,后期难于维护,而且光纤是垂直设置。



技术实现要素:

针对上述问题,本实用新型旨在提供一种架设方便、结构稳定的温度自补偿的综合管廊基坑腰梁监测系统。

为实现该技术目的,本实用新型的方案是:一种温度自补偿的综合管廊基坑腰梁监测系统,包括光纤解调器、光纤和钢板桩,相邻的钢板桩交错垂直固定在基坑上,所述钢板桩一侧设置有支撑用的牛腿板,所述牛腿板上水平安装有钢腰梁;

所述钢腰梁为h型结构,所述钢腰梁一侧面与钢板桩贴紧,所述钢腰梁另一侧面连接有支撑架;作为优选,所述钢腰梁由翼缘、肋板和腹板组合而成,腹板上下两侧分别安装有肋板,所述腹板左右两侧连接有翼缘,翼缘的高度大于腹板与肋板厚度之和;

所述钢腰梁两侧还设置有容纳槽,所述容纳槽位于翼缘侧面上,光纤嵌入式安装在容纳槽内,所述光纤两端与光纤解调器连接。

作为优选,所述光纤与容纳槽之间还填充有环氧树脂胶水层。

作为优选,所述牛腿板为梯形结构。

本实用新型的有益效果,本申请巧妙的在两侧翼缘上设置容纳槽,同时在容纳槽内用环氧树脂胶水层填充间隙,进一步保护光纤,并能减小干扰;同时通过把光纤布设在上下翼缘中点准确地测量了h型钢腰梁整体的受力变形特性,避免了翼缘在荷载作用下发生附加的变形对监测结果产生的误差,使光纤监测结果更准确;通过布设具有分布式特点的光纤器,对于长窄型基坑,容易实现长距离、分布式监测,光纤本身轻细纤柔、体积较小、重量较轻,便于布设安装。

附图说明

图1为本实用新型俯视面的结构示意图;

图2为本实用新型的结构示意图;

图3为本实用新型钢腰梁的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1-3所示,本实用新型所述的具体实施例为一种温度自补偿的综合管廊基坑腰梁监测系统,包括光纤解调器1、光纤2和钢板桩3,相邻的钢板桩3交错固定在基坑4上,所述钢板桩3一侧设置有支撑用的牛腿板5,所述牛腿板5上安装有钢腰梁6;

所述钢腰梁6为h型结构,所述钢腰梁6一侧面与钢板桩3贴紧,所述钢腰梁6另一侧面连接有支撑架7;

所述钢腰梁6两侧还设置有容纳槽8,光纤2嵌入式安装在容纳槽8内,所述光纤2两端与光纤解调器1连接。安装时还需注意:光纤到达h型钢腰梁底端后往回铺设,有利于光纤形成回路,提高测量精度;光纤从h型钢腰梁延伸出的两部分长度相等,可以精确地预测h型钢腰梁的变形位置。

一段光纤位于h型钢腰梁的受拉侧,另一段位于h型钢腰梁的受压侧,无需另外布设温度补偿光纤,从而实现温度自动补偿功能。

光纤具有抗电磁干扰、防雷击、防水、防潮、耐高温、抗腐蚀等特点,适用于水下、潮湿、有电磁干扰等一些条件比较恶劣的环境,与金属传感器相比具有更强的耐久性。

所述光纤2与容纳槽8之间还填充有环氧树脂胶水层9。光纤的埋设工艺采用开槽和环氧树脂胶水层覆盖保护,保证光纤与h型钢腰梁同步变形以及避免基坑施工时对光纤的破坏。

所述钢腰梁6由翼缘601、肋板602和腹板603组合而成,腹板603上下两侧分别安装有肋板602,所述腹板603左右两侧连接有翼缘601,翼缘601的高度大于腹板603与肋板602厚度之和,所述容纳槽8位于翼缘601侧面上,容纳槽位于翼缘的中部。

所述牛腿板5为梯形结构。梯形结构能够提供稳定的支撑效果。

传统光纤基坑监测一般是监测单根支护桩桩身的变形情况,无法监测基坑边线所有支护桩的整体变形情况,而工程往往关注的是基坑的整体变形情况。传统的光纤基坑监测是监测支护桩的竖直位移。故传统手段适合较短且深的基坑,并不适合窄长型基坑,而本申请的系统能对沿着基坑边线支护桩的水平位移进行监测,恰恰能满足窄长型基坑整体变形进行实时监测。

本申请采用带肋的h型的钢腰梁,由于肋板的原因,光纤无法正常安装在翼缘和腹板夹角处,故在翼缘上设置容纳槽,有效解决了带肋h型钢布设光纤困难的难题。

本申请巧妙的在两侧翼缘上设置容纳槽,同时在容纳槽内用环氧树脂胶水层填充间隙,进一步保护光纤,并能减小干扰;同时通过把光纤布设在上下翼缘中点准确地测量了h型钢腰梁整体的受力变形特性,避免了翼缘在荷载作用下发生附加的变形对监测结果产生的误差,使光纤监测结果更准确;通过布设具有分布式特点的光纤器,对于长窄型基坑,容易实现长距离、分布式监测,光纤本身轻细纤柔、体积较小、重量较轻,便于布设安装。

以上所述,仅为本实用新型的较佳实施例,并不用以限制本实用新型,凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进,均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。


技术特征:

1.一种温度自补偿的综合管廊基坑腰梁监测系统,其特征在于:包括光纤解调器、光纤和钢板桩,相邻的钢板桩交错垂直固定在基坑上,所述钢板桩一侧设置有支撑用的牛腿板,所述牛腿板上水平安装有钢腰梁;

所述钢腰梁为h型结构,所述钢腰梁一侧面与钢板桩贴紧,所述钢腰梁另一侧面连接有支撑架;

所述钢腰梁由翼缘、肋板和腹板组合而成,腹板上下两侧分别安装有肋板,所述腹板左右两侧连接有翼缘,翼缘的高度大于腹板与肋板厚度之和;

所述钢腰梁两侧还设置有容纳槽,所述容纳槽位于翼缘侧面上,光纤嵌入式安装在容纳槽内,所述光纤两端与光纤解调器连接。

2.根据权利要求1所述的温度自补偿的综合管廊基坑腰梁监测系统,其特征在于:所述光纤与容纳槽之间还填充有环氧树脂胶水层。

3.根据权利要求1所述的温度自补偿的综合管廊基坑腰梁监测系统,其特征在于:所述牛腿板为梯形结构。

技术总结
本实用新型公开了一种温度自补偿的综合管廊基坑腰梁监测系统,相邻的钢板桩交错固定在基坑上,所述钢板桩一侧设置有支撑用的牛腿板,所述牛腿板上安装有钢腰梁;所述钢腰梁为H型结构,所述钢腰梁一侧面与钢板桩贴紧,所述钢腰梁另一侧面连接有支撑架;所述钢腰梁两侧还设置有容纳槽,光纤嵌入式安装在容纳槽内,所述光纤两端与光纤解调器连接。本申请采用带肋板的H型的钢腰梁,并在其上设置容纳槽,有效解决了带肋板的H型钢布设光纤困难的难题,同时在容纳槽内用环氧树脂胶水层填充间隙,进一步保护光纤,并能减小干扰。

技术研发人员:姚尚涛;沈建良;汪强;高伯乐;俞丹丹;倪佳丽
受保护的技术使用者:浙江国丰集团有限公司
技术研发日:2020.06.05
技术公布日:2021.04.06

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