一种深埋雨水管形变监测装置及监测方法制造方法及图纸

本发明专利技术一种深埋雨水管形变监测装置及监测方法，涉及地下管线形变监测技术领域，用于解决人工间接监测深埋雨水管的形变方法，不能实时、准确地测量深埋雨水管形变的问题。它包括第一固定部、可调部以及第二固定部，第一固定部上安装一水平位移传感器，第二固定部安装一竖向位移传感器；第一固定部上端与深埋雨水管内壁上表面紧撑连接，第一固定部下端与可调部的上端卡接；可调部的下端与第二固定部的上端上下伸缩活动连接，第二固定部下端与雨水管内壁下表面紧撑连接。该装置可实时、准确地测量雨水管的形变。监测方法：一、安装监测装置并调试水平、竖向位移传感器；二、采用数据采集与监测系统采集监测数据；三、数据中心服务器分析和处理数据。

【技术实现步骤摘要】
一种深埋雨水管形变监测装置及监测方法
本专利技术涉及地下管线形变监测
，特别涉及一种深埋雨水管形变监测装置及监测方法。
技术介绍
随着城市地下空间开发日益立体化和网络化，越来越多的新建地下工程将穿越既有地下设施。地下工程的穿越施工，除了需要应对常规地下工程建设的安全风险外，尚需面临穿越节点既有设施的安全管控风险。如对既有设施的安全性态管控不力，很可能导致巨大的损失或者灾难性的事故。尤其对于大型地下雨水管网而言，通常深埋于地下，且一般大型的雨水主管线多分布于交通主干道，地下空间网络化建设下穿既有雨水管网的几率极高。在静态条件下地下雨水管线管节接头相对稳定，具有足够的抗渗漏能力。然而，一旦深埋于土体中的既有地下雨水管管道发生变位，管节接头张开而产生水力渗漏通道，管内雨水因内外压差而外渗，长期作用下将导致管节接头部位土体流失，进而形成局部空腔，随着空腔的逐步扩大，在上覆路面结构层无法承受由于隐蔽空腔导致的附加内力时，路面结构层将发生开裂，严重时发生路面坍塌；同时，当管道结构变形过大时，管道结构产生的附加内力高于其容许承载能力，运行中的雨水管网势必发生局部破损，内部雨水将直接冲刷下穿地下工程的作业面，进而影响穿越施工的安全。因此，下穿既有雨水管网施工，运行中的管线稳定性、安全性的控制至关重要。为了保证下穿节点施工的顺利进行，需要对隐蔽性的深埋既有雨水管线进行安全状态掌控，通常均采用人工间接监测法进行监测，即通过布置于地表的深埋间接点的形变来间接表征雨水管线的变形，从而进一步评价既有雨水管线的安全状态。人工间接监测法，虽然对地下工程中穿越施工的安全监控具有一定的参考作用，但也存在诸多不足：一是地表间接点监测，受路面结构层的承载特性影响，难以直接、如实反映深埋土体、深埋雨水管线的实际形变及发展趋势；二是深埋雨水管线的间接点布置，需要在既有交通干道上钻孔、浇筑混凝土设点，受干道交通的影响较大；三是深埋雨水管的变位，经过上覆土体反映至间接监测点时，受土体变形滞后效应影响，难以及时得到量测；四是地表间接点受管线上覆土体塑性变形影响，不能如实反映运行中深埋雨水管线的变位；五是人工测试间隔时间长，测试受既有交通、天气等条件的影响较大，难以实现连续、高频率监测，对深埋雨水管线的安全评价存在“时间盲区”。因此，面对人工间接监测方法测量深埋雨水管形变存在的不足，如何提供一种直接测量深埋雨水管形变的监测装置及监测方法，从而保证深埋雨水管的安全运行，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现思路
针对现有的人工间接监测深埋雨水管的形变方法，不能实时、准确地测量深埋雨水管形变的问题，本专利技术的目的是提供一种深埋雨水管形变监测装置及监测方法，通过在深埋雨水管内安装形变监测装置，实现对深埋雨水管线进行直接、准确监测。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案：一种深埋雨水管形变监测装置，设置于相邻两个雨水井之间的所述深埋雨水管的内侧，包括由上至下依次连接的第一固定部、可调部以及第二固定部，一水平位移基准钢绞线的两端分别与相邻的两个所述雨水井井壁固定连接；所述第一固定部上安装有一水平位移传感器，所述第二固定部上安装有一竖向位移传感器；所述第一固定部上端与所述深埋雨水管内壁上表面紧撑连接，所述第一固定部下端与所述可调部的上端卡接，所述可调部的下端与所述第二固定部的上端上下伸缩活动连接，所述第二固定部的下端与所述雨水管内壁下表面紧撑连接。进一步地，所述第一固定部为四根立杆围合形成的一矩形框架，相邻的两根所述立杆之间分别通过一横杆固定连接，所述水平位移传感器套设于所述水平位移基准钢绞线外部。进一步地，所述第二固定部为四根立杆围合形成的一矩形框架，相邻的两根所述立杆之间分别通过一横杆固定连接，且与所述雨水管管口平行的一对横杆一远离所述可调部，与所述雨水管管口垂直的一对横杆二靠近所述可调部，所述横杆二上安装所述竖向位移传感器。进一步地，所述可调部为四根旋转立杆围合形成的一矩形框架，每根所述旋转立杆均设有一把手，每根所述旋转立杆分别与所述第二固定部对应设置的所述四根立杆螺纹连接。进一步地，所述旋转立杆的长度范围为180mm～280mm，可调节范围为90mm～140mm。进一步地，所述第一固定部上端还固定连接有一活络压板一，所述第二固定部下端还连接有一活络压板二。进一步地，所述第一固定部与所述雨水管内壁上表面之间还设有一止滑橡胶垫一，所述第二固定部与所述雨水管内壁下表面之间还设有一止滑橡胶垫二。进一步地，所述竖向位移传感器外侧还设有一保护罩。一种深埋雨水管形变监测装置组件，包括至少两个深埋雨水管形变监测装置，相邻的两个所述深埋雨水管形变监测装置的水平间距为5m～10m，至少两个所述深埋雨水管形变监测装置的所述水平位移传感器均套设于所述水平位移基准钢绞线外部。深埋雨水管形变的监测方法，步骤如下：步骤一：安装所述深埋雨水管形变监测装置，并将所述水平位移传感器以及所述竖向位移传感器调试备用；步骤二：设置一数据采集与监测系统，分别与所述水平位移传感器以及所述竖向位移传感器通过数据线连接；步骤三：设置一数据中心服务器，用于监控过程值并与所述数据采集与监测系统通讯；分析和处理所述步骤二得到的监测数据，从而实现实时监测所述深埋雨水管的形变。本专利技术的效果在于：一、本专利技术的深埋雨水管形变监测装置，设置于相邻两个雨水井之间的深埋雨水管的内侧，包括由上至下依次连接的第一固定部、可调部以及第二固定部，一水平位移基准钢绞线的两端分别与相邻的两个雨水井井壁固定连接；第一固定部上安装有一水平位移传感器，第二固定部上安装有一竖向位移传感器；第一固定部上端与深埋雨水管内壁上表面紧撑连接，第一固定部下端与可调部的上端卡接；可调部的下端与第二固定部的上端上下伸缩活动连接，第二固定部的下端与雨水管内壁下表面紧撑连接。本专利技术通过在深埋雨水管内部设置监测装置，并通过可调部的顶升紧固机构将该监测装置牢固安装于该雨水管内，且二者形成刚性体同步变形。该深埋雨水管形变监测装置通过安装水平位移传感器，并在监测雨水管范围的两端部水平位移基准钢绞线，量测深埋雨水管相对于水平位移基准的相对水平位移；同时，在雨水管形变监测装置上安装竖向位移传感器，测量深埋雨水管的竖向变形。通过收集、分析该深埋雨水管水平方向以及竖向的变形，从而判断该雨水管的整体形变，从而实时修正，保证雨水管的正常运行。二、本专利技术深埋雨水管形变的监测方法，首先，安装所述深埋雨水管形变监测装置，并将所述水平位移传感器以及所述竖向位移传感器调试备用；然后，设置一数据采集与监测系统，用于采集监测数据，所述数据采集与监测系统分别与该水平位移传感器以及竖向位移传感器通过数据线连接；最后，通过数据中心服务器分析和处理监测数据，实现实时监测深埋雨水管的形变。该方法操作简便，可实现在雨水管内部对新建地下工程穿越既有深埋雨水管网过程中深埋雨水管结构形变的直接、连续测量。附图说明图1为本专利技术实施例一中深埋雨水管形变监测装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例一中深埋雨水管形变监测装置的剖视图；图3为本专利技术实施例一中可调部的结构示意图；图4为本专利技术实施例二中深埋雨水管形变监测装置组件的结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术提出的一种深埋雨水管形变监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深埋雨水管形变监测装置，设置于相邻两个雨水井之间的所述深埋雨水管的内侧，其特征在于，包括由上至下依次连接的第一固定部、可调部以及第二固定部，一水平位移基准钢绞线的两端分别与相邻的两个所述雨水井井壁固定连接；所述第一固定部上安装有一水平位移传感器，所述第二固定部上安装有一竖向位移传感器；所述第一固定部上端与所述深埋雨水管内壁上表面紧撑连接，所述第一固定部下端与所述可调部的上端卡接，所述可调部的下端与所述第二固定部的上端上下伸缩活动连接，所述第二固定部的下端与所述雨水管内壁下表面紧撑连接。

【技术特征摘要】
1.一种深埋雨水管形变监测装置，设置于相邻两个雨水井之间的所述深埋雨水管的内侧，其特征在于，包括由上至下依次连接的第一固定部、可调部以及第二固定部，一水平位移基准钢绞线的两端分别与相邻的两个所述雨水井井壁固定连接；所述第一固定部上安装有一水平位移传感器，所述第二固定部上安装有一竖向位移传感器；所述第一固定部上端与所述深埋雨水管内壁上表面紧撑连接，所述第一固定部下端与所述可调部的上端卡接，所述可调部的下端与所述第二固定部的上端上下伸缩活动连接，所述第二固定部的下端与所述雨水管内壁下表面紧撑连接。2.如权利要求1所述的深埋雨水管形变监测装置，其特征在于，所述第一固定部为四根立杆围合形成的一矩形框架，相邻的两根所述立杆之间分别通过一横杆固定连接，所述水平位移传感器套设于所述水平位移基准钢绞线外部。3.如权利要求2所述的深埋雨水管形变监测装置，其特征在于，所述第二固定部为四根立杆围合形成的一矩形框架，相邻的两根所述立杆之间分别通过一横杆固定连接，且与所述雨水管管口平行的一对横杆一远离所述可调部，与所述雨水管管口垂直的一对横杆二靠近所述可调部，所述横杆二上安装所述竖向位移传感器。4.如权利要求3所述的深埋雨水管形变监测装置，其特征在于，所述可调部为四根旋转立杆围合形成的一矩形框架，每根所述旋转立杆均设有一把手，每根所述旋转立杆分别与所述第二固定部对应设置的所述四根立杆螺纹连接。5.如权利要求4所述的深埋雨水管形变监测...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小建，程子聪，陈峰军，沈雯，
申请(专利权)人：上海建工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31