一种四线并行大跨地铁隧道开挖施工监测结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种四线并行大跨地铁隧道开挖施工监测结构，涉及隧道施工领域，包括第一、第二水位孔和第一、第二土体分层竖向位移监测仪，第一水位孔和第一土体分层竖向位移监测仪之间埋设有管线；隧道中线上设有地表沉降监测点，隧道中线下方设有导洞，且导洞的拱顶位置设有拱顶下沉监测点，地表沉降监测点和拱顶下沉监测点设在同一断面上；在导洞的中隔墙上设有中隔墙竖向位移监测点，导洞下端还设有管片结构。本实用新型专利技术通过对量测数据的分析处理，掌握地层稳定性变化规律，预见事故和险情，作为调整和修正支护设计及施工方法的依据，并积累量测数据，为后续的地下建筑设计与施工提供工程类比的依据。施工提供工程类比的依据。施工提供工程类比的依据。

【技术实现步骤摘要】
一种四线并行大跨地铁隧道开挖施工监测结构


[0001]本技术涉及隧道施工
，尤其是涉及一种四线并行大跨地铁隧道开挖施工监测结构。

技术介绍

[0002]施工阶段的监控量测是地下工程信息化施工的重要组成环节，通过监测掌握围岩、支护结构、地表及临近管线的动态，及时预测和反馈，用其成果调整设计，指导施工，并为今后工程做技术储备。必须严格按设计要求进行监测工作，如有异常，及时反馈。而在大跨段施工过程中监测项目会涉及地表沉降、地下管线沉降、建筑物沉降、倾斜、裂缝监测、地下水位、拱顶沉降、净空收敛等，综合考虑该工程施工特殊性及风险性，增加土体深层水平位移、初期支护钢筋及混凝土应力、初期支护背部土压力等等。
[0003]中国专利CN112362025A公开了一种大跨径桥梁施工监测装置，该装置包括：两个固定杆，分别设于两个固定杆上的两个测量杆；螺杆和驱动结构，驱动结构用于带动第一固定杆升降以调节第一固定杆和第二固定杆之间的距离；弹簧组和拉力传感器，拉力传感器设于弹簧组上，拉力传感器用于监测弹簧组的拉力值。本技术通过错位监测法，可以直接获得桥梁的相对沉降变形量，不依赖于将地面作为基准，因此获得沉降变形量的准确度较高；其中，本技术可以快速确定桥梁是否有沉降、桥梁的沉降范围、沉降最严重位置，还可以准确测量桥梁的沉降为下坡区还是上坡区，以及可以准确测量桥梁顶面相对沉降量和桥梁底面相对沉降量，且测量全面，可靠性高。但是该专利不能有效解决拱顶下沉或周边位移等问题。
[0004]中国专利CN113530216A提供的大跨度超高支模实时动态监测施工方法，包括：施工准备，确定模板的施工参数；三维可视化模拟搭设，利用BIM进行模板可视化模型设计，定位弹线及架体搭设，通过BIM模型对立杆间距进行放样和弹线标记，并对立杆位置进行标记，完成后搭设架体；模板安装，浇筑墙柱混凝土，绑扎梁板筋，绑扎板板筋，加固梁边模板；布置监测系统，浇筑梁板混凝土，监测系统实时判定梁板混凝土的浇筑状态，若状态异常则停止浇筑，若状态正常则继续浇筑直至完工，养护及拆模；本技术提供的大跨度超高支模实时动态监测施工方法，能够对高支模系统进行实时监控，实时动态了解高支模系统的变形情况，实时反馈监测数据。但是该专利不能有效开监测土体分层竖向位移、初期支护背部土压力的情况。

技术实现思路

[0005]为了解决在初支支护与二次衬砌形成过程中出现的结构变形、失稳和破坏以及地面和拱部的过量沉降和坍塌等技术问题，本技术提供了一种四线并行大跨地铁隧道开挖施工监测结构。
[0006]为了实现本技术的目的，本技术采用的技术方案如下：
[0007]一种四线并行大跨地铁隧道开挖施工监测结构，包括水位孔模块和土体分层竖向
位移监测模块，水位孔模块包括第一水位孔和第二水位孔，土体分层竖向位移监测模块包括第一土体分层竖向位移监测仪和第二土体分层竖向位移监测仪，所述第一水位孔开设于第一土体分层竖向位移监测仪的一侧，所述第二水位孔开设于第二土体分层竖向位移监测仪的一侧，且第一水位孔和第二水位孔之间设有第一土体分层竖向位移监测仪和第二土体分层竖向位移监测仪，且水位孔模块的端部和土体分层竖向位移监测模块的端部同设于隧道中线上；
[0008]所述第一水位孔和第一土体分层竖向位移监测仪之间埋设有管线，管线一侧设有管线监测点；
[0009]隧道中线上还设有地表沉降监测点，隧道中线下方设有导洞，且导洞的拱顶位置设有拱顶下沉监测点，地表沉降监测点和拱顶下沉监测点设在同一断面上；
[0010]在导洞的拱顶和导洞内部均预埋有用于监测初支结构应力的土压力盒，在拱顶的内侧和外侧均设有围岩压力监测点，在导洞的中隔墙上设有中隔墙竖向位移监测点，导洞下端还设有管片结构。
[0011]进一步地，所述第一水位孔和第二水位孔的的截面直径都为90mm，且第一水位孔和第二水位孔的深度都为进入强风化地层50cm位置处。
[0012]进一步地，土体分层竖向位移监测模块的监测累计控制值为30mm，该控制值时自采集初始值后累计沉降变化量，土体分层竖向位移监测模块的预警值取控制值的80％，且当达到预警值时，需要采取应急措施。
[0013]进一步地，所述第一水位孔与第一土体分层竖向位移监测仪之间的距离范围为8
‑
11m。
[0014]进一步地，所述第一水位孔、第二水位孔、第一土体分层竖向位移监测仪和第二土体分层竖向位移监测仪之间两两相互平行。
[0015]进一步地，所述管线监测点包括管线的节点、转角点、位移变化敏感部位和预测变形部位，且相邻监测点之间的间距设为10m。
[0016]进一步地，同时在与隧道中线垂直的断面上布置有拱顶下沉监测点，断面上设置的拱顶下沉监测点不少于3个，拱顶范围内的拱顶下沉监测点之间距离为3m，拱顶范围以外的相邻拱顶下沉监测点的间距设为5m，与开挖轮廓外边线相应一侧45
°
夹角范围地面布设最外侧沉降监测点，与拱顶以外沉降监测点距离10m。
[0017]进一步地，所述导洞内的还设有净空收敛监测点，且净空收敛监测点采用收敛计进行量测，每一断面至少设两条水平测线。
[0018]进一步地，所述拱顶下沉监测点和导洞内净空收敛监测点设于同一断面。
[0019]进一步地，通过采用精密水准仪对地表沉降监测点和拱顶下沉监测点进行监测。
[0020]进一步地，通过采用水准仪对中隔墙竖向位移监测点进行监测。
[0021]进一步地，通过采用土压力计对围岩压力监测点进行监测。
[0022]进一步地，通过采用分层沉降仪对分层土体竖向位移进行测量。
[0023]进一步地，四线并行大跨地铁隧道开挖施工监测结构的监测方法，包括以下步骤：
[0024]步骤S1：地质及支护观察：对开挖后的工程地质与水文地质进行观察；
[0025]步骤S2：沉降监测：采用精密水准仪和铟钢尺按照二级水准进行测量，测量项目包括地表沉降、地下管线和周边建筑物沉降；
[0026]步骤S3：通过全站仪配合固定反光片进行测量，且拱顶和侧墙收敛监测；
[0027]步骤S4：土体分层竖向位移监测：采用土体分层竖向位移监测隧道围岩产生的变形、空洞和坍塌的情况；
[0028]步骤S5：通过初期支护背后预埋土压力盒，对初支背后土体压力监测，结合导洞侧壁预埋应力计监测数据，分析结构沉降及受力状态；
[0029]步骤S6：现场巡护，监测结束。
[0030]进一步地，所述步骤S1中的观察包括对支护裂隙和拱架支护状态的观察，以及对建筑物裂缝的观察，并对支护裂隙、拱架支护状态和建筑物的裂缝的观察情况进行描述，且进行观察这一动作是在开挖及支护后立即进行。
[0031]进一步地，所述步骤S1中的建筑物竖向位移监测点布设在外墙或承重柱上，监测点沿外墙间距设为10m
‑
15m。
[0032]进一步地，地表沉降监测点设在隧道中线上，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四线并行大跨地铁隧道开挖施工监测结构，其特征在于，包括水位孔模块和土体分层竖向位移监测模块，水位孔模块包括第一水位孔和第二水位孔，土体分层竖向位移监测模块包括第一土体分层竖向位移监测仪和第二土体分层竖向位移监测仪，所述第一水位孔开设于第一土体分层竖向位移监测仪的一侧，所述第二水位孔开设于第二土体分层竖向位移监测仪的一侧，且第一水位孔和第二水位孔之间设有第一土体分层竖向位移监测仪和第二土体分层竖向位移监测仪，且水位孔模块的端部和土体分层竖向位移监测模块的端部同设于隧道中线上；所述第一水位孔和第一土体分层竖向位移监测仪之间埋设有管线，管线一侧设有管线监测点；隧道中线上还设有地表沉降监测点，隧道中线下方设有导洞，且导洞的拱顶位置设有拱顶下沉监测点，地表沉降监测点和拱顶下沉监测点设在同一断面上；在导洞的拱顶和导洞内部均预埋有用于监测初支结构应力的土压力盒，在拱顶的内侧和外侧均设有围岩压力监测点，在导洞的中隔墙上设有中隔墙竖向位移监测点，导洞下端还设有管片结构。2.根据权利要求1所述的一种四线并行大跨地铁隧道开挖施工监测结构，其特征在于，所述第一水位孔和第二水位孔的截面直径都为90mm，且第一水位孔和第二水位孔的深度都为50cm。3.根据权利要求1所述的一种四线并行大跨地铁隧道开挖施工监测结构，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹学鑫，高晓刚，崔凯，王忠钊，许光耀，饶衍煌，周伟，杨军宁，胡志伟，李旭杰，曹亮，张春鑫，邹洪，蒲磊，杨建强，陶一鸣，王帅，刘辉，
申请(专利权)人：中铁三局集团广东建设工程有限公司，
类型：新型
国别省市：