[发明专利]一种大直径薄壁钢圆筒变形监测装置及监测方法

说明书

本发明公开了一种大直径薄壁钢圆筒变形监测装置及监测方法，其特征在于，包括固定安装钢圆筒内壁的测斜管组件；测斜管组件安装平面位置为与岛壁轴线垂直的钢圆筒直径内侧，即安装于岛侧与海侧潜在变形风险最大处；用于穿装测斜管构件的护管构件，所述护管构件沿测斜管组件的高度方向等间隔设置；所述护管构件焊接在钢圆筒内壁上；用于固定测斜管构件卡扣组件，所述卡扣组件沿测斜管组件的高度方向等间隔设置；以及位于测斜管组件的底部固定安装管靴，所述管靴焊接在钢圆筒的下端。通过上述技术方案可以获取大直径薄壁钢圆筒筒身连续变形量，确保岛壁结构的安全稳定。

技术领域

本发明属于快速成岛技术领域，尤其涉及一种大直径薄壁钢圆筒变形监测装置及监测方法。

背景技术

快速成岛技术：传统的海中造岛工艺先挖除区域内的海相软土层，后抛填砂石成岛，通过控制坡率，保证人工岛的稳定，这就涉及到大量的挖填方工程，往往施工周期长；为了缩短工期，利用大直径薄壁钢圆筒插入海中，形成岛壁结构，可大幅缩短工期，实现快速成岛目的。目前该技术已成功应用于港珠澳大桥东、西人工岛以及深中通道西人工岛项目中。

大直径薄壁钢圆筒，高度35～40m，直径25m～35m，筒壁厚度约20mm，作为海中快速成岛技术的岛壁结构，成功应用于港珠澳大桥人工岛，深中通道人工岛，大直径薄壁钢圆筒岛壁外侧临海，内侧为施工面，两侧通过副格弧形板与其他钢圆筒相连，筒身受力工况差异较大；为了保证成岛过程中岛壁结构的安全稳定性，需要对薄壁钢圆筒结构进行监测。目前，对于钢圆筒的变形监测领域仍属空白，本发明提供了一种大直径薄壁钢圆筒变形监测装置及监测方法。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种大直径薄壁钢圆筒变形监测装置及监测方法，

本发明是这样实现的，一种大直径薄壁钢圆筒变形监测装置，其特征在于，包括固定安装钢圆筒内壁的测斜管组件；测斜管组件安装平面位置为与岛壁轴线垂直的钢圆筒直径内侧，即安装于岛侧与海侧潜在变形风险最大处；用于穿装测斜管构件的护管构件，所述护管构件沿测斜管组件的高度方向等间隔设置；所述护管构件焊接在钢圆筒内壁上；用于固定测斜管构件卡扣组件，所述卡扣组件沿测斜管组件的高度方向等间隔设置；用于测倾斜度的高精度测斜仪以及位于测斜管组件的底部固定安装管靴，所述管靴焊接在钢圆筒的下端。

上述技术方案优选的，所述测斜管构件由数个ABS材质的测斜管单体拼接而成，相邻的测斜管单体的拼接出通过管箍连接，位于底部的测斜管单体上设有管脚，位于顶部的测斜管上配装管帽。

上述技术方案优选的，每个测斜管单体的内壁设有十字槽，作为下放测斜仪倾角传感器的滑道，要求各单体测斜管对接时十字槽对齐，传感器能够平稳通过。

上述技术方案优选的，所述护管构件包括护套管，所述护套管的两侧对称焊接有L型连接翼，两侧的L型连接翼的焊接面与护套管的外圆周位于同一平面上；L型连接翼的长度不大于护套管的长度。

上述技术方案优选的，所述卡扣组件包括垂直焊接在钢圆筒内壁的两个螺柱和一个“Ω”型卡扣，两个螺柱相对于测斜管组件的中心线呈对称结构，所述“Ω”型卡扣的两侧水平部上设有通孔，两个通孔的孔距与上述的两个螺柱的中心距离一致，所述“Ω”型卡扣插装在两个螺柱上，“Ω”型卡扣的外侧所述螺柱上螺装有锁紧螺母。

上述技术方案优选的，“Ω”型卡扣与测斜管中间填充橡胶垫。

本发明还公开一种基于上述大直径薄壁钢圆筒变形监测装置的监测方法，其特征在于：

S1:根据设计图纸中各编号钢圆筒摆放方位，对测斜管安装位置进行精确定位并沿钢圆筒内侧筒壁画标记线。

S2：钢圆筒结构增强：钢圆筒内侧布置有加强横肋与纵肋，沿着标记线位置紧贴筒壁对环向肋板开孔，孔径8cm，使得钢圆筒沿高度方向联通；