[发明专利]隧道二衬预埋压力传感网络构造及其监测方法

说明书

本发明公开了一种隧道二衬预埋压力传感网络构造，包括圆筒状引线盒，以引线盒中心为基准点，引线盒上等夹角均匀向外引出六根等长的引线，引线的末端通过连接线连接形成正六边形，六根引线的前端分别与引线盒均匀内置的六个接口对应连接；六条引线上间隔连接有三个压力传感器，即每相邻两条引线上只有一条引线上设置一个压力传感器，正六边形连接线上每相邻两段连接线上只有一段连接线上设置有一个压力传感器。圆筒状引线盒内插接有与其匹配并能数据通信的监测装置。本发明同时还公开了利用该构造的监测方法。利用监测网实现对压力点的准确的定位，实现定期的隧道健康监测，通过外部监测接收装置对内部监测网络进行反馈。

技术领域

本发明涉及压力监测领域，尤其是一种隧道二衬预埋压力传感网络构造及其监测方法。

背景技术

近些年来，地铁、高铁等基础设施建设事业的快速发展，我国隧道建设工作进入了迅猛发展时期。隧道穿越的山体工程地质及水文地质等条件复杂，各段施工工艺存在差异，导致隧道在使用过程中出现拱顶开裂、边墙开裂、拱顶空洞、树砌损坏、隧道渗漏水、围岩大变形等诸多健康问题，而众多问题的祸首是就隧道开裂，隧道裂隙在压力作用下进一步扩展，导致隧道结构的整体性丧失，压力水侵入裂缝最终酿成重大的隧道事故。在隧道运营过程中，由于地表变化、地质条件改变、新增建筑以及静动荷载变化等情况导致的隧道沉降、受力改变是隧道裂隙出现的重要原因。

中国专利CN105469582A公开了一种隧道压力波的采集系统及其数据采集方法，但这种方法旨在压力波的数据采集方法，并且未对隧道结构体的压力变化提供具体的监测方式。

中国专利201620857051.0 公开了一种新型电阻应变式土压力盒传感器，并未实现加测网络，只能对个点进行监测，不能实现网状监测和压力点的定位。

中国专利申请201510330076.5 公开了一种外侧壁土压力盒液压式埋设装置及埋设方法，但是该申请中并未实现对外外部监测装置的设计。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种隧道二衬预埋压力传感网络构造及其监测方法，利用监测网实现对压力点的准确的定位，实现定期的隧道健康监测，通过外部监测接收装置对内部监测网络进行反馈。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种隧道二衬预埋压力传感网络构造，包括圆筒状引线盒，以引线盒中心为基准点，引线盒上等夹角均匀向外引出六根等长的径向引线，径向引线的末端通过纬向引线连接形成正六边形，六根径向引线的前端分别与引线盒均匀内置的六个接口对应连接；

六条径向引线上间隔连接有三个压力传感器，即每相邻两条径向引线上只有一条径向引线上设置一个径向压力传感器，正六边形纬向引线上每相邻两段纬向引线上只有一段纬向引线上设置有一个压力传感器。

所述圆筒状引线盒内插接有与其匹配并能数据通信的监测装置。

所述六个接口包括等间距设置于引线盒内壁上的引线柱，每根朝向引线盒中心的引线柱面上均设置一根引线条，引线条与径向引线一端连接。

所述引线盒上设置有供径向引线穿出的连接孔。

所述引线盒上端面上设有一个与监测装置的下部柱形连接器中的突出柱相匹配的凹槽，两者结合后，起到定位作用，进而固定其余的引线条和监测装置中引线槽的对应位置，检测时可以准确的定位传感器的数值。

所述引线盒随混凝土浇筑于隧道结构体中，其浇筑深度高于二衬混凝土的高度，略高于隧道装装饰层，引线盒上配置相应的引线盒盖。

所述径向或纬向压力传感器为高强预埋硅压阻压力传感电阻，该传感电阻由高分子软质外套包裹，且传感电阻的引线接头处由高分子粘合剂粘合密封。