[发明专利]类矩形盾构隧道的管片监测方法

说明书

本发明公开了一种类矩形盾构隧道的管片监测方法，包括：在类矩形盾构隧道的后部设置全站仪；类矩形盾构隧道的整环管片由多个管片分块拼接而成，在多个管片分块中选取若干个待测管片分块，待测管片分块在隧道施工过程中始终与全站仪保持可通视状态；在待测管片分块上设置双轴倾斜仪和目标棱镜；通过双轴倾斜仪获取待测管片分块的初始角度和当前角度，通过全站仪获取目标棱镜的初始坐标信息和当前坐标信息；通过比较待测管片分块的初始角度和当前角度以及比较目标棱镜的初始坐标信息和当前坐标信息，分析得到待测管片分块的收敛变形情况。本发明双轴倾斜仪在整环管片上形成断面监测环，以及目标棱镜和全站仪的配合，获得类矩形隧道管片的收敛信息。

技术领域

本发明涉及隧道盾构施工技术领域，尤其是指一种类矩形盾构隧道的管片监测方法。

背景技术

近几年来，随着城市地下空间利用力度的不断加大，盾构施工技术以其对周边环境影响小、安全性高、成型质量高和施工进度快的优势被广泛的应用在各种地下工程中，已成为地铁隧道工程、市政管线工程等地下大型工程的主要施工方法。盾构隧道施工中，对于刚脱离盾尾的管片，经常会出现局部或整体的变形，已经被众多的工程实际所证实，表现为管片错台、裂缝、破损，乃至轴线偏位等现象，尤其是在穿越河底浅覆土时，该问题尤为突出，已经引起了一定关注。而成形隧道在长期的运营过程中也会产生一定的沉降和位移，这些变形会在管片的断面产生剪切应力，造成管片的错台、开裂、破损和漏水，降低管片结构的抗压强度和抗渗压力，对隧道的正常使用和耐久性带来不利的影响。因而有必要设计出一套能够在施工和运营中对隧道衬砌环断面收敛及变形进行自动实时监测的方法。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明提供了一种类矩形盾构隧道的管片监测方法，包括：

在类矩形盾构隧道的后部设置全站仪；

类矩形盾构隧道的整环管片由多个管片分块拼接而成，在多个所述管片分块中选取若干个待测管片分块，所述待测管片分块在隧道施工过程中始终与所述全站仪保持可通视状态；

在所述待测管片分块上设置双轴倾斜仪和目标棱镜；

通过所述双轴倾斜仪获取所述待测管片分块的初始角度和当前角度，通过所述全站仪获取所述目标棱镜的初始坐标信息和当前坐标信息；

通过比较所述待测管片分块的初始角度和当前角度以及比较所述目标棱镜的初始坐标信息和当前坐标信息，分析得到所述待测管片分块的收敛变形情况。

本发明类矩形盾构隧道的管片监测方法，利用在已经拼装好的类矩形盾构隧道的整环管片的待测管片分块上安装高精度的双轴倾斜仪而组成一个断面监测环，同时在待测管片分块的可视位置安装目标棱镜并通过自动全站仪锁定的方法，实现对类矩形盾构隧道的管片的实时动态监测，从而获得类矩形隧道断面的收敛信息。

本发明类矩形盾构隧道的管片监测方法的进一步改进在于，所述收敛变形情况包括旋转变形情况，分析所述待测管片分块的旋转变形情况，包括：

将所述双轴倾斜仪获取的所述待测管片分块的初始角度和当前角度记为φ和φ'；

利用公式△φ＝|φ'-φ|，计算得出所述待测管片分块在水平方向的角度变化量△φ，从而得到所述待测管片分块的旋转变形情况。

本发明类矩形盾构隧道的管片监测方法的进一步改进在于，在所述待测管片分块上设置一个双轴倾斜仪，所述双轴倾斜仪位于所述待测管片分块的外环面的中心位置。

本发明类矩形盾构隧道的管片监测方法的进一步改进在于，所述收敛变形情况包括位移变形情况，分析所述待测管片分块的位移变形情况，包括：