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      隧道/軌道在線監測

      2021-12-15

      由于隧道可以縮短里程、保護環境、改善線形、改善公路通車條件,因此,現代高速公路,遇到復雜地形和地質條件,大都采用隧道建筑。而隧道是在地下的隱蔽工程,地下地質條件復雜,存在許多潛在、無法預知的地質因素,稍有不甚,就會造成塌方、沉陷、突泥涌水、支護結構變形、人員和設備傷害等等。為了確保隧道工程安全、及時預報險情,故對隧道工程的安全和穩定狀態的監測和評估十分重要,主要為通過監測手段了解隧道運營情況,建立的監測系統對隧道工程監測、評估和預測以趨利避害,已成為現代隧道工程發展的迫切需求。常見隧道監測內容如下表:

      監測內容

      監測設備

      監測內容

      監測設備

      拱頂沉降和收斂

      激光測距儀

      初襯應力

      內埋式應變計

      裂縫

      裂縫計

      鋼筋應力

      鋼筋計

      環境溫濕度

      溫濕度傳感器

      鋼支撐應力

      表面式應變計

      不均勻沉降

      靜力水準儀

      初襯和二襯接觸壓力

      土壓力計

      圍巖內部位移

      多點位移計

      二襯應力

      內埋式應變計

      地下水位

      滲壓計/水位計

      巖體溫濕度

      土壤溫濕度計

      圍巖壓力

      土壓力計

      錨桿軸力

      鋼筋計

      1 拱頂沉降和收斂監測

      拱頂沉降和收斂監測采用激光測距儀,激光測距儀具有測量速度快、測量精度高、產品體積小,使用方便等特點,可運用于隧道拱頂沉降及收斂、橋墩沉降監測。

      2 裂縫監測

      裂縫監測采用LVDT裂縫計進行監測。裂縫計用于不同結構體的伸縮縫或裂縫變化測量,廣泛運用于公路、鐵路、橋梁、建筑、大壩、邊坡等工程領域,采用電感調頻式原理,傳感器精度高、穩定性好。

      3 環境溫濕度監測

      環境溫濕度傳感器采用溫濕度傳感器,該儀器廣泛運用于橋隧坡等自動化監測中的溫濕度監測,具有操作靈活,使用方便,采用標準RS485通信接口,可與大部分采用RS485接口的設備及系統集成等優點。

      4 不均勻沉降監測

      隧道不均勻沉降采用靜力水準儀監測,其主要用于橋梁、涵洞、地鐵及周邊建筑物等結構物沉降或撓度的長期自動化監測,采用精密數字化溫度補償和非線性修正技術,一體化的結構設計和標準化的信號輸出,具有體積小、精度高、重量輕、量程覆蓋范圍寬等特點。根據連通管原理,系統搭建完成后各測點基本處于同一標高,系統由多個測量傳感器通過一根充滿液體的PU管連接在一起,最后連接到一個儲液罐上,通過測點測量傳感器的數據變化直接測得該點的相對沉降。

      5 圍巖內部位移監測

      隧道圍巖內部位移監測采用多點位移計進行監測,多點位移計屬于巖土工程檢測設備或巖土工程測試儀器,是一種位移傳感器,主要用于測量分層沉降變形情況。多點位移計中包括經過嚴格熱處理的振弦檢測元件(傳感器)和一根消除了應力的彈簧組成。彈簧一端與振弦連接,另一端與滑動桿相連接。隨著滑動桿的拉動(位移),傳感器檢測到此位移變化。

      6 地下水位及孔隙水壓力監測

      地下水位采用滲壓計或水位計進行監測,滲壓計是一種用于測量孔隙水壓力或滲透壓力的傳感器,廣泛應運于大壩、尾礦庫、隧道、路基、邊坡等工程中的地基深層水壓力的測量,從預鉆孔壓入至設計層面待測點。產品具有抗干擾能力強、受電參數影響小、零點漂移小、受溫度影響小、性能穩定可靠等特點。

      7 圍巖壓力、初襯、二襯接觸壓力監測

      圍巖壓力、初襯、二襯接觸壓力監測采用土壓力計進行監測,土壓力計是一種埋入式土壓力傳感器,用于測量土石壩、土堤、邊坡、路基、擋土墻、隧道等結構物內部土體的壓應力測量。振弦式土壓力計主要由承壓膜、夾弦器、鋼弦以及線圈組成,其中鋼弦被預加一定張力通過夾弦器平行固定于承壓膜上。根據經典弦原理,當弦長一定時,鋼弦固有頻率的平方同弦的張力成正比關系。當外界土體壓力作用于土壓力計承壓膜上使其發生微小變形,從而導致固定于承壓膜上的鋼弦張力發生變化,鋼弦固有頻率亦隨之改變。通過測量鋼弦固有頻率的變化,即可得被測土體應力。

      8 初襯及二襯應力監測

      初襯應力監測采用內埋應變計,該儀器主要用于混凝土結構的內部應變監測,其長期埋設于橋梁、樁基、支撐、隧道襯砌、水工建筑等結構物內部,具有抗干擾能力強、受電參數影響小、零點漂移小、受溫度影響小、性能穩定可靠等特點。

      9 鋼筋及錨桿應力監測

      鋼筋及錨桿應力采用鋼筋計進行監測,鋼筋計主要用于公路、橋梁、民用建筑、隧道、地鐵等鋼筋或錨桿的應力測量。需采用對焊、螺紋連接等安裝方式,加裝配套附件可組成錨桿測力計、基巖應力計等,具有溫度性能穩定,使用壽命長,產品一致性好 ,數據準確可靠等特點。


      部分項目實例


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