一种水下隧道变形缝内装可卸式止水带及实时监测方法技术

本发明专利技术公开一种水下隧道变形缝内装可卸式智能感知止水带及实时监测方法，包括止水带，所述止水带上设有水压监测模块和温度监测模块；所述水压监测模块用于实时监测所述止水带内的水压，所述温度监测模块用于实时监测所述止水带上的温度，所述水压监测模块和所述温度监测模块还远程连接有检测中心，所述检测中心用于接收所述水压监测模块和所述温度监测模块的检测信息，本申请利用采集止水带空腔内水压变化提前预警止水带止水性能，以数据曲线的曲率变化作为时间倾向性预警指标参量，进而实时对比检测数据，具备监测防水止水状态和感知止水带寿命信息的能力，可适用于水下隧道变形缝长期健康状态监测，满足未来隧道智慧运营管养要求。管养要求。管养要求。

【技术实现步骤摘要】
一种水下隧道变形缝内装可卸式止水带及实时监测方法


[0001]本专利技术涉及到橡胶止水带的实时监控方法，具体涉及到一种水下隧道变形缝内装可卸式止水带及实时监测方法。

技术介绍

[0002]水下隧道穿越江、河、湖、海的交通重要通道，凭借对通航无影响、节省有限的城市地上空间、利于城市规划等优点已成为突破现代综合交通路网建设瓶颈的主流趋势。截止2020年底，我国共修建近250座水下隧道，主要施工工法有盾构法、堰筑(明挖)法、钻爆法和沉管法，其中堰筑法占据约10％。鉴于堰筑法水下隧道具备隧道通行宽度大、断面形式灵活、造价低及施工风险可控等优势，从2000年后堰筑法隧道建设数量呈现逐渐增多趋势，并将迎来堰筑法隧道建设的新高峰期。毫无疑问，水下隧道堰筑法施工工艺现已成为水下隧道建造重要的比选方案之一。
[0003]堰筑法水下隧道变形缝防水是堰筑隧道施工技术的难点与核心，其防水性能和耐久性直接影响堰筑隧道的质量和使用寿命。有别于主体结构自防水与防水卷材的双重防水形式，变形缝现阶段主要依靠防水材料进行防水，多采用钢边橡胶止水带、外侧外贴式防水卷材及内装可拆卸式止水带等方式处理。然而受变形缝防水施工设计、材料质量、施工监管不足等方面原因导致变形缝渗漏水情况时有发生，加之隧道内装饰板材的遮蔽，使渗漏水点难以及时发现和处理。
[0004]如何精准监测变形缝防水性能与评估防水效果，以便及时提供养护和处理依据突显重要性。内装可拆卸式止水带作为变形缝防水最后环节，其防水效果直接决定渗漏水病害演进过程。因此，通过对止水带状态的实时监测和性能评估，可提前预判渗漏水病害演进过程，及时预警，同时提供渗漏水位置信息可对运养检修提供极大便利。采用新型监测技术专利技术具备感知能力的止水带与配套监测方法成为解决这一难题的有效措施。
[0005]公告号为CN110258658B的中国专利技术专利公开了一种地下连续墙的渗漏预判及处理的施工方法，包括如下步骤：依据地下连续墙的施工条件选取渗漏检测点；在地下连续墙施工的过程中，于选取的渗漏检测点处埋设检测管；在地下连续墙施工好后，将声纳测量仪的检测探头送入检测管内进行检测并获得检测结果；以及对检测结果中渗透系数大于设定范围的渗漏检测点注浆止水处理。
[0006]上述技术方案采用声呐定位，即通过接收返回的声波段判断渗漏处，该方法主要为提前勘测使用，确保基坑开挖时的安全，但是在后续使用后，声呐只能提供渗漏的大致位置，并不能对渗漏点进行预判，在地下隧道施工时，地底缝隙较多，声呐会接收到多种不同的声波段，进而干扰检测，同时声呐也无法检测到渗漏后止水带空腔内的水压，工作人员无法及时做出有效应对措施。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种水下隧道变形缝内装可卸式
止水带及实时监测方法，通过采用空腔水压和渗水温差信息的双模块，分别对变形缝渗漏水时间倾向性和位置信息实施监测，进而预测和定位渗漏点以及内部水压的递减速率，工作人员能够及时做出对应的补救措施。
[0008]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]一种水下隧道变形缝内装可卸式止水带，包括止水带，所述止水带的中间位置设有空腔，所述止水带上设有水压监测模块和温度监测模块；所述水压监测模块位于所述空腔内，所述水压监测模块用于实时监测所述止水带内的水压变化，所述温度监测模块位于所述止水带的两侧边上，所述温度监测模块用于实时监测所述止水带内的温度变化。
[0010]本申请通过利用采集止水带内水压变化提前预警止水带即将渗水的时间，并在预测的时间点内做好补漏准备工作，渗漏时通过温度监测模块准确定位后立即补漏，达到及时补漏的效果，同时还能通过水压递减的速度以及温度监测模块检测的温度连续异常的宽度预估渗漏点的大小。
[0011]可选的，所述水压监测模块由多个光纤光栅水压计组成。
[0012]可选的，多个所述光纤光栅水压计呈线性阵列布置并沿所述空腔轴向延伸。
[0013]通过线性阵列布置的方式能够实时监测止水带空腔内部对应区域的水压，便于工作人员进行实时观察内部水压情况，并根据压力变化做出相对于的补救措施。
[0014]可选的，所述光纤光栅水压计和所述空腔的内壁通过环氧树脂耦合固定。
[0015]环氧树脂力学性能高，具有很强的内聚力，分子结构致密，粘接性能优异，固化收缩率小，在固化后不会因收缩产生缝隙，进一步增强粘结强度，稳定性好。不合碱、盐等杂质的环氧树脂不易变质，环氧固化物的耐热性一般为80～100℃，耐水性好，室温下的吸水率约0.5％以下。
[0016]可选的，所述光纤光栅水压计的测量量程为0.2MPa，精度高于0.5％F.S，外径18mm。
[0017]可选的，两个所述光纤光栅水压计之间的距离为1～2米。
[0018]既能保证检测范围覆盖整个止水带，又能有效的降低使用成本，便于现场的实施。
[0019]可选的，所述温度监测模块包括设置在所述止水带上的两条传感光缆，所述传感光缆用于对所述止水带接触面的温度进行监测，两条所述传感光缆以所述止水带中心处轴向对称。
[0020]传感光缆不仅是一种敏感元件，而且还具有低损耗传输的优点，响应速度快，易于远距离实时监测，质量较轻，机械轻度高，通过分布式监测的方式，能够使空腔内部渗漏处精确定位，便于工作人员进行补救。
[0021]可选的，所述止水带的两侧设置有足齿，所述足齿上设有凹槽，所述传感光缆和所述凹槽通过环氧树脂耦合固定。
[0022]可选的，所述止水带为OMEGA止水带。
[0023]一种水下隧道变形缝内装可卸式止水带的实时监测方法，包括如下步骤：
[0024]根据止水带的安装方式和渗流机制，将“水压激增后陡降”数据规律用于标定渗漏事件，并以实时监测的数据曲线的曲率变化作为预警指标参量；
[0025]通过所述水压监测模块对所述止水带内的所述空腔内部的水压进行实施监测，并将监测数据生成随时间变化的曲线图；
[0026]通过在单位时间，不间断计算水压的变化，进而得到水压曲线图的曲率变化，并结合止水带渗流机制得到的预警指标参量预测止水带即将渗漏的时间；
[0027]根据所述温度监测模块反馈的异常温度，对渗漏水位置进行精确定位。
[0028]该监测方法基于上述结构，根据OMEGA止水带安装方式和渗流机制可知变形缝渗漏水在空腔内积存，因此，利用采集止水带空腔内水压变化提前预警止水带止水性能，以数据曲线的曲率变化作为时间倾向性预警指标参量，进而实时对比检测数据，能够监测防水止水状态，感知止水带寿命信息，可适用于水下隧道变形缝长期健康状态监测，满足未来隧道智慧运营管养要求。
[0029]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0030]1、本申请通过利用采集止水带内水压变化提前预警止水带止水性能，同时还能通过水压的大小测出渗漏点的大小，由于渗漏水位置液体接触温度有别于环境温度，因此可以通过温度监测模块进而判断处渗漏点，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水下隧道变形缝内装可卸式止水带，包括止水带(4)，所述止水带(4)的中间位置设有空腔(3)，其特征在于，所述止水带(4)上设有水压监测模块和温度监测模块；所述水压监测模块位于所述空腔(3)内，所述水压监测模块用于实时监测所述止水带(4)内的水压变化，所述温度监测模块位于所述止水带(4)的两侧边上，所述温度监测模块用于实时监测所述止水带(4)内的温度变化。2.根据权利要求1所述的一种水下隧道变形缝内装可卸式止水带，其特征在于，所述水压监测模块由多个光纤光栅水压计(1)串联组成，所述光纤光栅水压计(1)设置在所述空腔(3)内。3.根据权利要求2所述的一种水下隧道变形缝内装可卸式止水带，其特征在于，多个所述光纤光栅水压计(1)呈线性阵列布置并沿所述空腔(3)轴向延伸。4.根据权利要求2所述的一种水下隧道变形缝内装可卸式止水带，其特征在于，所述光纤光栅水压计(1)和所述空腔(3)的内壁通过环氧树脂(5)耦合固定。5.根据权利要求2所述的一种水下隧道变形缝内装可卸式止水带，其特征在于，所述光纤光栅水压计(1)的测量量程为0.2MPa，精度高于0.5％F.S，外径18mm。6.根据权利要求2所述的一种水下隧道变形缝内装可卸式止水带，其特征在于，两个所述光纤光栅水压计(1)之间的距离为1～2米。7.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周恒，方忠强，胡慧江，涂齐亮，林晨，刘毅，
申请(专利权)人：华设设计集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：