一種埋入式盾構管片多參量監測裝置的制作方法

本發明涉及隧道工程多參量監測，尤其是涉及一種埋入式盾構管片多參量監測裝置。

背景技術：

1、盾構隧道工程在現代城市化進程中占據著重要地位。作為一種先進的施工技術，盾構隧道通過在隧道周圍構建管片結構，形成隧道的壁體，已在城市地下交通建設中得到了廣泛應用。然而，隧道施工環境復雜，因此需要對盾構管片產生應力變化、土壓變化、滲壓變化以及振動等的關鍵參數進行實時監測和分析。

2、目前，對盾構管片的監測方法主要依賴于一些簡單的傳感設備對管片表面進行監測。盡管這些方法能夠提供一定的數據支持，但仍存在顯著的局限性，例如安裝位置受限、易受外界干擾影響、監測數據不全等問題。此外，針對迎土面土壓和滲壓等關鍵參數，傳統的監測方法難以覆蓋理想的范圍，也無法達到所需的高精度。這些技術局限性在復雜地質條件和高風險工程環境中尤為明顯。

3、因此，有必要設計一種埋入式盾構管片多參量監測裝置來解決上述問題。

技術實現思路

1、本發明的目的是針對現有技術的不足之處，而提出一種埋入式盾構管片多參量監測裝置。

2、本發明的技術方案是：一種埋入式盾構管片多參量監測裝置，包括土壓滲壓一體監測模塊、鋼筋應力監測模塊、設備倉和安裝平臺；所述設備倉內設有無線傳輸模塊、振動監測模塊和供電模塊；所述安裝平臺和設備倉固定于盾構管片鋼筋籠上；所述土壓滲壓一體監測模塊高度可調地設于安裝平臺上；所述土壓滲壓一體監測模塊用于對盾構管片周圍的滲壓以及土壤壓力的監測；所述鋼筋應力監測模塊穿設于盾構管片鋼筋籠的鋼筋上，并用于對盾構管片鋼筋籠的鋼筋的應力進行監測；所述振動監測模塊用于監測盾構管片鋼筋籠振動頻率；所述供電模塊為無線傳輸模塊、振動監測模塊、土壓滲壓一體監測模塊和鋼筋應力監測模塊供電；所述無線傳輸模塊用于傳輸各模塊實時監測的數據。

3、所述安裝平臺通過四根與盾構管片鋼筋籠固定的拉鉤安裝于盾構管片鋼筋籠中，并且安裝平臺與所述拉鉤焊接固定。

4、所述設備倉通過兩根與盾構管片鋼筋籠固定的安裝柱安裝于盾構管片鋼筋籠中，并且設備倉與所述安裝柱焊接固定。

5、所述安裝柱的兩端均設有防滑套；所述安裝柱設有防滑套處通過鋼絲綁扎于盾構管片鋼筋籠上。

6、所述土壓滲壓一體監測模塊包括防護殼以及設于防護殼內的土壓傳感器和滲壓傳感器；所述安裝平臺上方設有調節平臺；所述防護殼設于調節平臺上；所述調節平臺通過多根調節螺釘安裝于安裝平臺上。

7、所述土壓傳感器位于防護殼中間支撐柱下方，由多組圓柱組成，內部設置有敏感元件，用于感知土壤壓力變化；所述滲壓傳感器設于土壓傳感器一側，并且其上方設有以防止雜質進入的過濾芯。

8、所述設備倉的底部可拆卸連接有天線口。

9、所述防護殼采用不銹鋼材料，并且防護殼表面通過電鍍處理增加表面粗糙度；所述防護殼內部設有多根支撐柱，并且防護殼內部還注有環氧樹脂膠。

10、所述鋼筋應力監測模塊包括非對稱式保護殼和所述鋼筋應力傳感器；所述保護殼內部設有用于夾緊盾構管片鋼筋籠鋼筋的夾塊；所述鋼筋應力傳感器固定夾塊中。

11、所述鋼筋應力監測模塊與對盾構管片鋼筋籠的鋼筋的連接面之間設有一圈膨脹止水條。

12、采用了上述技術方案，本發明具有以下的有益效果：本發明集成了土壓傳感器、滲壓傳感器、振動傳感器和鋼筋應力傳感器，能夠對盾構管片內部應力、土壓力、滲壓及振動等關鍵參數進行實時、全面的監測，有助于及時發現并預警潛在的安全隱患，提高了盾構施工的安全性和可靠性。

技術特征：

1.一種埋入式盾構管片多參量監測裝置，其特征在于：包括土壓滲壓一體監測模塊(1)、鋼筋應力監測模塊(2)、設備倉(3)和安裝平臺(4)；所述設備倉(3)內設有無線傳輸模塊(5)、振動監測模塊(6)和供電模塊(7)；所述安裝平臺(4)和設備倉(3)固定于盾構管片鋼筋籠(8)上；所述土壓滲壓一體監測模塊(1)高度可調地設于安裝平臺(4)上；所述土壓滲壓一體監測模塊(1)用于對盾構管片周圍的滲壓以及土壤壓力的監測；所述鋼筋應力監測模塊(2)穿設于盾構管片鋼筋籠(8)的鋼筋上，并用于對盾構管片鋼筋籠(8)的鋼筋的應力進行監測；所述振動監測模塊(6)用于監測盾構管片鋼筋籠(8)振動頻率；所述供電模塊(7)為無線傳輸模塊(5)、振動監測模塊(6)、土壓滲壓一體監測模塊(1)和鋼筋應力監測模塊(2)供電；所述無線傳輸模塊(5)用于傳輸各模塊實時監測的數據。

2.根據權利要求1所述的一種埋入式盾構管片多參量監測裝置，其特征在于：所述安裝平臺(4)通過四根與盾構管片鋼筋籠(8)固定的拉鉤(9)安裝于盾構管片鋼筋籠(8)中，并且安裝平臺(4)與所述拉鉤(9)焊接固定。

3.根據權利要求1所述的一種埋入式盾構管片多參量監測裝置，其特征在于：所述設備倉(3)通過兩根與盾構管片鋼筋籠(8)固定的安裝柱(10)安裝于盾構管片鋼筋籠(8)中，并且設備倉(3)與所述安裝柱(10)焊接固定。

4.根據權利要求3所述的一種埋入式盾構管片多參量監測裝置，其特征在于：所述安裝柱(10)的兩端均設有防滑套(11)；所述安裝柱(10)設有防滑套(11)處通過鋼絲綁扎于盾構管片鋼筋籠(8)上。

5.根據權利要求1所述的一種埋入式盾構管片多參量監測裝置，其特征在于：所述土壓滲壓一體監測模塊(1)包括防護殼(1-1)以及設于防護殼(1-1)內的土壓傳感器(1-2)和滲壓傳感器(1-3)；所述安裝平臺(4)上方設有調節平臺(1-4)；所述防護殼(1-1)設于調節平臺(1-4)上；所述調節平臺(1-4)通過多根調節螺釘(1-5)安裝于安裝平臺(4)上。

6.根據權利要求5所述的一種埋入式盾構管片多參量監測裝置，其特征在于：所述土壓傳感器(1-2)位于防護殼(1-1)中間支撐柱下方，由多組圓柱組成，內部設置有敏感元件，用于感知土壤壓力變化；所述滲壓傳感器(1-3)設于土壓傳感器(1-2)一側，并且其上方設有以防止雜質進入的過濾芯(1-6)。

7.根據權利要求1所述的一種埋入式盾構管片多參量監測裝置，其特征在于：所述設備倉(3)的底部可拆卸連接有天線口(12)。

8.根據權利要求5所述的一種埋入式盾構管片多參量監測裝置，其特征在于：所述防護殼(1-1)采用不銹鋼材料，并且防護殼(1-1)表面通過電鍍處理增加表面粗糙度；所述防護殼(1-1)內部設有多根支撐柱，并且防護殼(1-1)內部還注有環氧樹脂膠。

9.根據權利要求1所述的一種埋入式盾構管片多參量監測裝置，其特征在于：所述鋼筋應力監測模塊(2)包括非對稱式保護殼和所述鋼筋應力傳感器；所述保護殼內部設有用于夾緊盾構管片鋼筋籠(8)鋼筋的夾塊；所述鋼筋應力傳感器固定夾塊中。

10.根據權利要求1所述的一種埋入式盾構管片多參量監測裝置，其特征在于：所述鋼筋應力監測模塊(2)與對盾構管片鋼筋籠(8)的鋼筋的連接面之間設有一圈膨脹止水條。

技術總結
本發明公開了一種埋入式盾構管片多參量監測裝置，包括土壓滲壓一體監測模塊、鋼筋應力監測模塊、設備倉和安裝平臺；所述設備倉內設有無線傳輸模塊、振動監測模塊和供電模塊；所述安裝平臺和設備倉固定于盾構管片鋼筋籠上；所述土壓滲壓一體監測模塊高度可調地設于安裝平臺上；所述土壓滲壓一體監測模塊用于對盾構管片周圍的滲壓以及土壤壓力的監測。本發明集成了土壓傳感器、滲壓傳感器、振動傳感器和鋼筋應力傳感器，能夠對盾構管片內部應力、土壓力、滲壓及振動等關鍵參數進行實時、全面的監測，有助于及時發現并預警潛在的安全隱患，提高了盾構施工的安全性和可靠性。

技術研發人員：錢國忠,衡瑜,張寶利
受保護的技術使用者：中鐵建（無錫）工程科技發展有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/3/13