一种地铁隧道衬砌受力监测与裂漏预警机构及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种地铁隧道衬砌受力监测与裂漏预警机构及其工作方法，涉及地铁隧道衬砌监测技术领域。基于电流聚焦原理和膜式微电极技术，获取混凝土衬砌受压应变累积、受拉开裂情况，从而对地铁隧道衬砌进行受力实时监测以及裂漏预警。本发明专利技术的技术方案为：所述受力监测与裂漏预警机构为膜式聚焦电极系，包括阵列安装在待测隧道区间衬砌表面上的微电极、整体式屏蔽电极和沿隧道纵向设置在待测区边界外围的回路电极；所述待测地铁隧道衬砌朝向膜式聚焦电极系一侧一定范围设置为导电混凝土。本发明专利技术同时具备裂漏预警和充水裂缝开度演变监测的功能，具有显著的技术创新性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及地铁隧道衬砌监测，特别是地铁隧道衬砌受力与裂漏监测。

技术介绍

1、地铁隧道衬砌(也称管片)是保障隧道安全的关键基础和重要前提。地铁隧道衬砌受列车振动荷载产生的疲劳效应、隧道热-湿环境侵蚀和混凝土材料老化等因素耦合作用，加之拼装精度的影响，将不可避免导致损伤累积和抗力衰减、结构变形超限甚至开裂渗。此类开裂渗漏如不能及时被监测到并得到有效治理，将会加速地铁隧道衬砌的损伤累积和抗力衰减，严重降低隧道衬砌寿命，使得地铁隧道衬砌出现“短命现象”，造成重大经济损失，成为制约地铁运营安全的瓶颈顽疾。因此发展地铁隧道衬砌病害监测和健康诊断技术，实现隧道衬砌病害的及时捕捉和准确预警，进而开展早期靶向修复，对于确保地铁衬砌的正常工作和避免灾难性损伤，延长地铁隧道衬砌寿命，保障地铁隧道运营安全，服务城市地下空间开发利用，意义重大。

2、现有地铁隧道混凝土衬砌监测或基于光学手段，或基于辐射热、广义电和应力波的地球物理手段，获得的信息或为衬砌表面信息、或为衬砌内部大缺陷、或基于离散点数据，对于隧道混凝土衬砌内部场域应变增加至衬砌开裂甚至渗漏过程，尚没有统本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种地铁隧道衬砌受力监测与裂漏预警机构，其特征在于，所述受力监测与裂漏预警机构为安装在待测地铁隧道衬砌表面上的膜式聚焦电极系，所述膜式聚焦电极系包括PET薄膜、粘贴固定在PET薄膜上且呈阵列分布的若干微电极、固定布置在每个微电极外侧的绝缘圆环、相邻绝缘圆环间的整体式屏蔽电极以及沿隧道纵向设置在距待测地铁隧道衬砌边界10～20cm位置的回路电极；

2.根据权利要求1所述的一种地铁隧道衬砌受力监测与裂漏预警机构，其特征在于，所述导电混凝土层采用添加碳纤维基复相导电填料方法制成，导电填料以碳纤维为主剂，以炭黑、石墨为辅剂，导电填料的复合组份及配比基于导电混凝土电阻率50～100...

【技术特征摘要】

1.一种地铁隧道衬砌受力监测与裂漏预警机构，其特征在于，所述受力监测与裂漏预警机构为安装在待测地铁隧道衬砌表面上的膜式聚焦电极系，所述膜式聚焦电极系包括pet薄膜、粘贴固定在pet薄膜上且呈阵列分布的若干微电极、固定布置在每个微电极外侧的绝缘圆环、相邻绝缘圆环间的整体式屏蔽电极以及沿隧道纵向设置在距待测地铁隧道衬砌边界10～20cm位置的回路电极；

2.根据权利要求1所述的一种地铁隧道衬砌受力监测与裂漏预警机构，其特征在于，所述导电混凝土层采用添加碳纤维基复相导电填料方法制成，导电填料以碳纤维为主剂，以炭黑、石墨为辅剂，导电填料的复合组份及配比基于导电混凝土电阻率50～100ω·m的原则确定。

3.一种权利要求1所述的地铁隧道衬砌受力监测与裂漏预警机构的工作方法，其特征在于，按以下步骤进行：

4.根据权利要求3所述的一种地铁隧道衬砌...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵晓东，路贵林，杨金宏，叶周煌，周旭东，宋博，朱坤朋，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：