[发明专利]沉管隧道接头张开量监测方法

权利要求书

1.一种沉管隧道接头张开量监测方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1，布置沉管隧道接头张开量监测装置，该装置由四根杆件、钢底座、钢丝和三个无线位移传感器组成，其中，杆件分别安装固定在接头两侧的预留孔洞内，一侧布置一根杆件，另一侧布置三根杆件，利用钢丝将两侧的杆件与无线位移传感器进行连接；

步骤2，三根杆件呈等边三角形布置，另一侧的杆件正对三角形的形心；采取上部一根下部两根的相对位置布置，下部两根所在平面与水平面平行；三根杆的距离为位移传感器与相连钢丝的总长；

步骤3，预留孔洞的孔底安装钢底座，钢底座与杆件之间通过螺纹连接，钢底座具有调平功能；预留孔洞的深度应不小于GINA止水带的最大压缩量；

步骤4，在管节侧面至少四点布置监测装置，综合判别接头的相对位置关系；监测装置位置的选取是在回避接头部的剪力键以及预应力钢束的同时，反映整个接头部的相对位置变化；

所述杆件是不锈钢杆件，在相邻沉管的接头处具有开口相对的第一预留孔洞和第二预留孔洞，第一预留孔洞内固定安装第一杆件，第二预留孔洞内固定安装第二杆件，所述第一杆件是底端与第一预留孔洞底壁固定连接且自由端伸出第一预留孔洞的一根杆件，所述第二杆件是底端与第二预留孔洞固定连接且自由端伸出第二预留孔洞的三根杆件，三根杆件的底端呈正三角形分布，所述第一杆件在正三角形上的投影位于其形心上，所述第一杆件的自由端与第二杆件的自由端相互交错。

2.根据权利要求1所述的沉管隧道接头张开量监测方法，其特征在于：

所述监测装置简化为点ABCD组成的三棱锥模型，AB、AC、AD表示三根位移传感器及其相连钢丝；其BC、BD、CD形成等边三角形，且BCD这个平面始终与接头三根杆件的侧面相平行；随着接头两侧面相对位置不断变化，AB,AC,AD的长度发生变化，A点的位置，BCD的倾向倾角不断发生变化，但形状不发生变化；

将A、B、C、D四点放入空间直角坐标系中，BCD在x0y平面上，设B（0,-1,0）C（,0,0）D（0,1,0）A（x,y,z）,设AC长为a，AD长为b，AB长为c，根据A点到B、C、D三点的距离建立方程解得：

同时z的值还代表了点A到达BCD面的距离；

通过传感器读数计算A、B、C、D四点的相对位置，得到接头两侧沉管的运动状态；

几种情况的数据处理：

接头两侧水平向位移

三根位移传感器表现为均等比增大或减小，增量相同为△X₁

位移传感器与相连钢丝总长为X，三根杆件间距为X，接头两侧水平向位移为△X，位移传感器变化量为△X₁：

接头两侧竖直向相对错动

三根位移传感器表现为1号位移传感器增大，其余两根减小，或1号位移传感器减小其余两根增大，1号位移传感器增量为△X₂

位移传感器与相连钢丝总长为X，三根杆件间距为X，接头两侧竖直向相对位移为△X，顶部位移传感器变化量为△X₂：

。

3.根据权利要求1所述的沉管隧道接头张开量监测方法，其特征在于：所述钢底座是可调平钢支座，所述可调平钢支座与杆件相垂直，所述杆件与沉管的轴线相平行。