CN112964221A - 一种地下工程结构施工钢管柱表面应变计安装定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种地下工程结构施工钢管柱表面应变计安装定位方法，包含以下步骤：在钢管柱表面做定位标记标定应变计的安装位置；将两个安装块分别固定在定位棒的两端；将固定好的定位棒和安装块整体放置在定位标记上并焊接固定；取下定位棒；待安装块冷却后，将应变计安装到安装块上；在安装好的应变计表面安装保护壳；在导线外套装保护软管。本发明能够有效解决地下工程结构施工中钢管柱表面应变计的安装定位问题，应变计定位准确，施工过程中能够对应变计及其线缆形成有效保护；本发明结构简单，操作方便，易于实施，具有较好的可操作性和技术效果，值得工程推广。

Description

一种地下工程结构施工钢管柱表面应变计安装定位方法

技术领域

本发明涉及地下工程结构施工钢管柱应变监测技术领域，尤其涉及一种地下工程结构施工钢管柱表面应变计安装定位方法。

背景技术

目前暗挖地铁车站洞桩法钢管柱施工过程为：①中桩挖孔→②下桩底钢筋笼→③下钢管柱→④灌注桩底混凝土→⑤下钢管柱内钢筋笼→⑥钢管柱外围间隙填砂→⑦钢管柱内混凝土灌注。钢管柱的安装过程工序繁多，如果安装时间过长可能会导致塌孔问题。在钢管柱上需要安装应变计以监测变形，应变计的安装面临两大问题：

(1)应变计安装与下钢管柱施工相互影响，大幅度延长钢管柱施工时长，面临塌孔风险。

(2)钢管柱施工过程繁多，所使用设备均为重型设备，应变计及线缆易被破坏；尤其是施工阶段③下钢管柱、⑥钢管柱外围间隙填砂，下钢管柱时更易造成应变计破坏，严重影响后续应变监测。

发明内容

本发明目的在于针对现有应变计安装方式的不足，提出一种地下工程结构施工钢管柱表面应变计安装定位方法，以确保应变计安装得当，定位准确，并能够得到充分的保护，防止下钢管柱时造成破坏，发挥其应有功效。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种地下工程结构施工钢管柱表面应变计安装定位方法，包含以下步骤：

(1)根据监测方案中测点布置位置，在钢管柱表面做定位标记，以标定应变计的安装位置；

(2)准备一根定位棒和两个安装块，将两个安装块分别安装在定位棒的两端，保持两个安装块下表面位于同一水平面；

(3)根据事先标定好的定位标记，将固定好的定位棒和安装块整体放置在定位标记上，并将安装块与钢管柱表面焊接固定；

(4)安装块焊接固定后，取下定位棒；

(5)待安装块冷却后，将应变计安装到安装块上；

(6)在应变计外安装保护壳，保护壳与钢管柱表面焊接固定，与钢管柱表面形成封闭空间，将应变计封闭在保护壳内，应变计导线从保护壳内引出；

(7)在导线外套装保护软管，并打成卷盘用胶带固定在钢管柱表面，应变计安装定位完成。

作为一种实施方式，步骤(1)中，在钢管柱表面做定位标记时，所述定位标记为两个十字线，两个十字线的沿钢管柱纵向的两条纵线共线，且两条纵线与钢管柱的纵向轴线平行。

作为一种实施方式，步骤(2)中，所述定位棒为圆杆结构，其长度等于应变计的长度；和/或，所述其中一个安装块上具有插孔和能够伸入插孔内的螺丝钉，另一个安装块上具有与插孔对应的开口槽和能够伸入开口槽内的螺丝钉，松开螺丝钉能够取下定位棒，旋紧螺丝钉能够固定定位棒。

作为一种实施方式，步骤(3)中，将两个安装块放置在定位标记上时，所述定位棒的轴线与十字线的纵线共线放置。

作为一种实施方式，步骤(6)中，所述保护壳为一条形壳体，壳体的底面敞口，壳体的其中一端面具有一通孔，导线从该通孔引出，壳体的底面与钢管柱表面贴合并焊接固定。

作为一种实施方式，步骤(7)中，固定保护软管时，将卷盘与应变计之间翘起的保护软管用细钢筋焊接固定在钢管柱表面。

作为一种实施方式，所述定位标记有多组，相应所述应变计布置有多组，在钢管柱同一截面上的定位标记沿钢管柱圆周均布。

作为一种实施方式，步骤(6)之后还具有步骤(6-1)：将多组应变计的多条导线引出后汇集到一集线盒中，然后从集线盒的另一侧引出。

作为一种实施方式，步骤(6-1)中，所述集线盒底面敞口，集线盒的一侧具有多个进线孔，另一侧具有一个出线孔，多条导线从进线孔汇集到集线盒中，然后从出线孔引出，集线盒的底面与钢管柱表面贴合并焊接固定。

作为一种实施方式，在下钢管柱时，将打成卷盘的导线和保护软管沿钢管柱的纵向轴线拉直，并用铁丝捆绑到钢管柱表面。

本发明相对于现有技术的有益效果是：本发明的提出的一种地下工程结构施工钢管柱表面应变计安装定位方法，能够有效解决地下工程结构施工中钢管柱表面应变计的安装定位问题，采用等效于应变计的定位棒，同时焊接安装块，应变计定位准确；通过保护壳、平包塑金属软管、胶带、细钢筋、铁丝、集线盒等构件的合理配合使用，确保应变计及其线缆在搬运和下钢管柱过程中的安全，施工过程中能够对应变计及其线缆形成有效保护；下钢管柱前事先安装应变计，减少应变计安装工作对下钢管柱施工的影响；本发明结构简单，操作方便，易于实施，具有较好的可操作性和技术效果，值得工程推广。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容涵盖的范围内。

图1为本发明一种实施方式的定位标记标识示意图；

图2为本发明一种实施方式的定位棒结构示意图；

图3为本发明一种实施方式的安装块结构示意图；

图4为本发明一种实施方式的定位棒与安装块安装完成状态示意图；

图5为本发明一种实施方式的安装块焊接定位示意图；

图6为本发明一种实施方式的安装块焊接顺序及部位示意图；

图7为本发明一种实施方式的安装块焊接定位示意图(取下定位棒)；

图8为本发明一种实施方式的应变计安装状态示意图；

图9为本发明一种实施方式的应变计结构示意图；

图10为本发明一种实施方式的应变计安装状态放大示意图；

图11为本发明一种实施方式的保护壳焊接定位及保护软管安装示意图；

图12为本发明一种实施方式的保护壳立体示意图；

图13为本发明一种实施方式的保护壳内部示意图；

图14为本发明另一种实施方式的保护壳及保护软管布置示意图；

图15为本发明另一种实施方式的导线及保护软管固定示意图；

图16为本发明另一种实施方式的集线盒结构示意图；

图17为本发明另一种实施方式的导线及保护软管拉直示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明实施例作进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要理解的是，术语“包括/包含”、“由……组成”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的产品、设备、过程或方法不仅包括那些要素，而且需要时还可以包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种产品、设备、过程或方法所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括/包含……”、“由……组成”限定的要素，并不排除在包括所述要素的产品、设备、过程或方法中还存在另外的相同要素。

还需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置、部件或结构必须具有特定的方位、以特定的方位构造或操作，不能理解为对本发明的限制。

下面参照附图对本发明的技术方案进行具体阐述。

一种地下工程结构施工钢管柱表面应变计安装定位方法，包含以下步骤：

(1)将钢管柱上可安装测点位置附近表面清理干净，根据监测方案中测点布置位置，在钢管柱1表面做定位标记101，以标定应变计的安装位置，如图1所示。

作为一种具体实施方案，在钢管柱1表面做定位标记101时，定位标记101优选为两个十字线，两个十字线的沿钢管柱1纵向的两条纵线共线，且两条纵线与钢管柱1的纵向轴线平行。十字线形式的定位标记便于后续的安装块定位，两条纵线与钢管柱1的纵向轴线平行能够确保应变计的纵向轴线与钢管柱1的纵向轴线平行，保证应变监测准确性。

(2)准备一根定位棒2和两个安装块3，将两个安装块3分别固定在定位棒2的两端，保持两个安装块3下表面位于同一水平面，如图2-3所示。

如图2所示，定位棒2为圆杆结构，其长度等于应变计的长度，定位棒与应变计长度相同，安装定位过程中定位棒等同于应变计，方便后续换下定位棒后安装应变计时对应变计的定位，无需调整两个安装块3之间的相对距离，直接换上应变计即可。

作为一种具体实施方案，如图3-4所示，其中一个安装块3上具有插孔301和能够伸入插孔301内的螺丝钉(图中未示出螺丝钉，示出了插入螺丝钉的小螺孔)，另一个安装块3上具有与插孔301对应的开口槽302和能够伸入开口槽302内的螺丝钉，松开螺丝钉能够取下定位棒2，旋紧螺丝钉能够固定定位棒2。定位棒通过螺丝钉固定并能够在插孔内滑动，方便定位棒和后续的应变计在插入插孔301内后的安装、定位、固定和取下。本发明中对定位棒2安装位置的具体定位采用定位棒2完全插入插孔301和开口槽302内，即定位棒2的两个外端面与安装块3的外端面齐平，后续安装应变计时同样将应变计的两个外端面与安装块3的外端面齐平即可。

(3)一根定位棒2和两个安装块3安装固定成一个整体后，根据事先标定好的定位标记101，将固定好的定位棒2和安装块3整体放置在定位标记101上，并将安装块3与钢管柱1表面焊接固定，如图5所示，焊接时按照如图6中所示①-②-③-④的顺序在安装块3的两侧交叉焊接，以防止安装块3偏位。

步骤(3)中，将两个安装块3放置在定位标记101上时，以十字线交叉点为中心延钢管柱纵向布置安装块，定位棒2的轴线与十字线的纵线共线放置，定位棒2与钢管柱1的纵向轴线平行能够确保应变计的纵向轴线与钢管柱1的纵向轴线平行，保证应变监测准确性。

(4)安装块3焊接固定后，取下定位棒2；

如图7所示，将定位棒2从安装块3的插孔301中卸下，仅留安装块3在钢管柱1表面；

(5)待安装块冷却后，将应变计安装到安装块上；

如图8-10所示，将应变计4的一端插入其中一个安装块3的插孔301内，另一端放入另一个安装块3的开口槽302内，并可进一步通过旋紧螺丝钉固定应变计4。安装应变计4时应当待安装块3冷却后进行，防止安装块上的焊接热量损坏应变计。

应变计4的长度与定位棒2相同，安装应变计时将应变计的两个外端面与安装块3的外端面齐平，应变计定位完成。

安装过程中需用BGK-408读数仪测定应变计参数，将参数控制在780～850之间。

(6)在安装好的应变计4表面安装保护壳5，保护壳5与钢管柱1表面焊接固定，与钢管柱表面形成封闭空间，将应变计封闭在保护壳内，应变计4导线401从保护壳5内引出，如图11、14所示；

如图12、13所示，保护壳5为一条形壳体，壳体的底面敞口，壳体的其中一端面具有一通孔501，导线401从该通孔501引出，壳体的底面与钢管柱表面贴合并焊接固定，焊接过程中通过提前画定位线确保应变计位于保护壳正中，导线401外围穿保护软管6保护(先只穿一小段)，保护软管6采用平包塑金属软管套在安装好的导线401外。

(7)在导线外套装保护软管6，并打成卷盘用胶带7固定在钢管柱1表面，应变计在钢管柱表面安装定位完成，如图15所示。

固定保护软管6时，将卷盘与应变计之间翘起的保护软管6用细钢筋8焊接固定在钢管柱表面，防止下钢管柱过程中线管翘起被拉扯损坏。

作为本发明的进一步改进，如图14、15所示，本发明的定位标记可设置多组，相应的应变计4布置有多组，在钢管柱1同一截面上的定位标记101沿钢管柱圆周均布，即同一监测截面上共有四个测点相邻90度交叉布置，将4个测点位置的4个应变计引出的4条导线401汇集到一集线盒9中，然后从集线盒的另一侧引出，同时穿入一根保护软管6进行保护。

具体的，如图16所示，集线盒9底面敞口，集线盒9的一侧具有多个进线孔901，另一侧具有一个出线孔902，多条导线从进线孔901汇集到集线盒中，然后从出线孔902引出，集线盒的底面与钢管柱表面贴合并焊接固定。

(8)在下钢管柱过程中，为了防止线管与桩孔摩擦破坏，将打成卷盘的导线和保护软管沿钢管柱的纵向轴线拉直，并用铁丝10捆绑到钢管柱表面，如图17所示。

本发明的地下工程结构施工钢管柱表面应变计安装定位方法，结构简单，操作方便，易于实施，能够有效解决地下工程结构施工中钢管柱表面应变计的安装定位问题，应变计定位准确，施工过程中能够对应变计及其线缆形成有效保护，减少应变计安装和重安装工作对下钢管柱施工的影响，在北京市某地铁车站地下结构施工中得到很好的应用，且实践证明其具有较好的可操作性和技术效果。

至此，本领域技术人员应认识到，虽本文已详尽示出和描述了本发明的示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍然可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.一种地下工程结构施工钢管柱表面应变计安装定位方法，其特征在于包含以下步骤：

(1)根据监测方案中测点布置位置，在钢管柱表面做定位标记，以标定应变计的安装位置；

(2)准备一根定位棒和两个安装块，将两个安装块分别安装在定位棒的两端，保持两个安装块下表面位于同一水平面；

(3)根据事先标定好的定位标记，将固定好的定位棒和安装块整体放置在定位标记上，并将安装块与钢管柱表面焊接固定；

(4)安装块焊接固定后，取下定位棒；

(5)待安装块冷却后，将应变计安装到安装块上；

(6)在应变计外安装保护壳，保护壳与钢管柱表面焊接固定，与钢管柱表面形成封闭空间，将应变计封闭在保护壳内，应变计导线从保护壳内引出；

(7)在导线外套装保护软管，并打成卷盘用胶带固定在钢管柱表面，应变计安装定位完成。

2.根据权利要求1所述的安装定位方法，其特征在于：

步骤(1)中，在钢管柱表面做定位标记时，所述定位标记为两个十字线，两个十字线的沿钢管柱纵向的两条纵线共线，且两条纵线与钢管柱的纵向轴线平行。

3.根据权利要求1所述的安装定位方法，其特征在于：

步骤(2)中，所述定位棒为圆杆结构，其长度等于应变计的长度；和/或，

所述其中一个安装块上具有插孔和能够伸入插孔内的螺丝钉，另一个安装块上具有与插孔对应的开口槽和能够伸入开口槽内的螺丝钉，松开螺丝钉能够取下定位棒，旋紧螺丝钉能够固定定位棒。

4.根据权利要求2所述的安装定位方法，其特征在于：

步骤(3)中，将两个安装块放置在定位标记上时，所述定位棒的轴线与十字线的纵线共线放置。

5.根据权利要求1所述的安装定位方法，其特征在于：

步骤(6)中，所述保护壳为一条形壳体，壳体的底面敞口，壳体的其中一端面具有一通孔，导线从该通孔引出，壳体的底面与钢管柱表面贴合并焊接固定。

6.根据权利要求1所述的安装定位方法，其特征在于：

步骤(7)中，固定保护软管时，将卷盘与应变计之间翘起的保护软管用细钢筋焊接固定在钢管柱表面。

7.根据权利要求1-6所述的安装定位方法，其特征在于：

所述定位标记有多组，相应所述应变计布置有多组，在钢管柱同一截面上的定位标记沿钢管柱圆周均布。

8.根据权利要求7所述的安装定位方法，其特征在于：

步骤(6)之后还具有步骤(6-1)：将多组应变计的多条导线引出后汇集到一集线盒中，然后从集线盒的另一侧引出。

9.根据权利要求8所述的安装定位方法，其特征在于：

步骤(6-1)中，所述集线盒底面敞口，集线盒的一侧具有多个进线孔，另一侧具有一个出线孔，多条导线从进线孔汇集到集线盒中，然后从出线孔引出，集线盒的底面与钢管柱表面贴合并焊接固定。

10.根据权利要求1-9所述的安装定位方法，其特征在于：

在下钢管柱时，将打成卷盘的导线和保护软管沿钢管柱的纵向轴线拉直，并用铁丝捆绑到钢管柱表面。

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