CN208059861U - 城市综合地下管廊差异沉降监控系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种城市综合地下管廊差异沉降监控系统，属于市政地下工程技术领域，安装于相邻的两个地下管廊的伸缩缝处，包括用于采集相邻的两个地下管廊同一水平面上相对位移变化信号的位移传感器组件和用于采集相邻的两个地下管廊的高低位置变化信号的倾角传感器组件，靠近伸缩缝的其中一个地下管廊的内壁上设有用于处理采集数据的信息处理器，位移传感器组件和倾角传感器组件分别通过线路与信息处理器相连，信息处理器通过有线或无线与用于监控地下管廊的终端设备相连。本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统，可以随时监控管段之间相对位置变化，及时发现异常的监控系统，对争取宝贵时间以便及时采取应对措施是十分必要的。
Description
技术领域
本实用新型属于市政地下工程技术领域，更具体地说，是涉及一种城市综合地下管廊差异沉降监控系统。
背景技术
地下综合管廊是把电力、通讯、供水、供气、供热及排水等各种管线集于一体、在城市道路的地下空间建造一个集约化的隧道，堪称城市的命脉，一旦相邻的两个管廊的连接处产生相对沉降位移变化，可能造成管廊的严重破坏。
目前，全国各大城市综合地下管廊建设的陆续开展，但是由于地下地质条件的不确定性，且处理这些地质条件时技术并不成熟，导致在工程施工中陆续出现了一系列的问题，其中以沉降错台的后果最为严重。
沉降错台是由于工程施工时对地基处理的差异或者地质条件的变化而导致的相邻管段之间地基承载力出现不同，而地基承载力的不同则会导致相邻管段的衔接处出现高低差异，当这种高低差异达到防水材料的允许极限，就会使防水材料发生断裂，从而导致渗水或者漏水。甚至，如果在运营期间出现沉降错台，不止会增加大量的后期维护成本，还可能会导致管廊内部各管网、电缆、通讯设备等因沉降而出现移位、破损甚至断裂，以至于发生泄漏、火灾或城市功能受损等严重问题。
在实际工作中，对管廊沉降的监控是由专业测绘人员完成的，这样既浪费了大量的人力，也不能保证及时发现异常情况。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种城市综合地下管廊差异沉降监控系统，以解决现有技术中存在的不能及时发现管廊高低差异沉降的技术问题。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种城市综合地下管廊差异沉降监控系统，安装于相邻的两个地下管廊的伸缩缝处，包括用于采集相邻的两个所述地下管廊同一水平面上相对位移变化信号的位移传感器组件和用于采集相邻的两个所述地下管廊的高低位置变化信号的倾角传感器组件，靠近所述伸缩缝的其中一个所述地下管廊的内壁上设有用于处理采集数据的信息处理器，所述位移传感器组件和所述倾角传感器组件分别通过线路与所述信息处理器相连，所述信息处理器通过有线或无线与用于监控地下管廊的终端设备相连。
进一步地，所述位移传感器组件包括四个纵向位移传感器组件和一个横向位移传感器组件，四个所述纵向位移传感器组件沿所述伸缩缝的长度方向均匀分布，四个所述纵向位移传感器组件的横跨所述伸缩缝安装且其长度方向与所述伸缩缝的长度方向垂直，所述横向位移传感器组件的长度方向与伸缩缝长度方向平行，且所述横向位移传感器组件安装于所述地下管廊的顶部或底部。
进一步地，每个所述纵向位移传感器组件均包括两个分设于所述伸缩缝两侧且与所述伸缩缝平行的滑杆和横跨所述伸缩缝且与两个所述滑杆滑动相连的纵向位移传感器；每个所述滑杆的两端均设有与所述地下管廊的内壁垂直相连的连接柱；
所述横向位移传感器组件包括两个横跨所述伸缩缝且与所述伸缩缝垂直的滑杆和与所述伸缩缝平行且与两个所述滑杆滑动相连的横向位移传感器；两个所述滑杆远离的一端分别与所述伸缩缝两侧的不同管廊管段通过连接柱相连。进一步地，所述纵向位移传感器和所述横向位移传感器的两端分别设有一个用于穿过对应的所述滑杆的滑环。
进一步地，四个所述纵向位移传感器组件沿所述伸缩缝的长度方向均匀设置。
进一步地，所述倾角传感器组件包括两个分设于所述伸缩缝的两侧且分别与相邻的两个地下管廊垂直相连的支撑柱、与两个所述支撑柱铰接的基板以及安装于所述基板上的倾角传感器。
进一步地，所述支撑柱的数量为四个，以倾角传感器为中心两两对称设置在所述基板上。
本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型城市综合地下管廊差异沉降监控系统，利用倾角传感器组件监控相邻的两个地下管廊在在海拔高度上的相对位置关系；利用位移传感器组件监控相邻的两个地下管廊之间的同一水平面上的相对位置变化，倾角传感器组件和位移传感器组件采集的地下管廊的沉降变化数据传输给信息处理器，其中，每一个伸缩缝处均设有倾角传感器组件和位移传感器组件，同一个地下管廊的两端也均设有相应的监控系统，各管段连接处的数据均传输到信息处理器，由信息处理器集中处理分析对比数据，即可描绘出各管段连接处的整体变形情况，信息处理器将信号发送到远程的终端设备，终端设备例如电脑、手机及显示器，监控人员就可以时时观察到地下管廊的沉降变化，及时采取措施对发生变形的地下管廊进行修正。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统安装在地下管廊横断面的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统安装在地下管廊纵断面的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统的倾角传感器组件的安装结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统的纵向位移传感器组件的结构示意图；
图5为图4中的纵向位移传感器的结构示意图；
图6为图4中的滑杆的结构示意图；
图7为本实用新型实施例提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统的横向位移传感器组件的结构示意图。
其中，图中各附图标记：
1-地面土层；2-混凝土层；3-信息处理器；4-倾角传感器组件；5-纵向位移传感器组件；6-伸缩缝；7-倾角传感器；8-支撑柱；9-铰接轴；10-基板；11-纵向位移传感器；12-滑杆；13-连接柱；14-滑环；15-横向位移传感器组件。
具体实施方式
为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请一并参阅图1及图2，现对本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统进行说明。所述城市综合地下管廊差异沉降监控系统，安装于相邻的两个地下管廊的伸缩缝6处，包括用于采集相邻的两个地下管廊同一水平面上相对位移信号的位移传感器组件以及用于采集相邻的两个地下管廊的在海拔高度上相对位置变化信号的倾角传感器组件4，靠近所述伸缩缝6的其中一个所述地下管廊的内壁上设有用于处理采集数据的信息处理器3，位移传感器组件5和倾角传感器组件4分别通过线路与信息处理器3相连，信息处理器3通过有线或无线与用于监控地下管廊的终端设备相连。
本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统，与现有技术相比，本实用新型城市综合地下管廊差异沉降监控系统，利用倾角传感器组件4监控相邻的两个地下管廊在海拔高度上的相对位置关系；利用位移传感器组件5和横向位移传感器组件15监控相邻的两个地下管廊之间在同一水平面上的相对位置变化，倾角传感器组件4和位移传感器组件采集的地下管廊的沉降变化数据传输给信息处理器3，其中，每一个伸缩缝6处均设有倾角传感器组件4和位移传感器组件，同一个地下管廊的两端也均设有相应的监控系统，各管段连接处的数据均传输到信息处理器3，由信息处理器3集中处理分析对比数据，即可描绘出各管段连接处的整体变形情况，信息处理器3将信号发送到远程的终端设备，终端设备例如电脑和手机，监控人员就可以时时观察到地下管廊的沉降变化，及时采取措施对发生变形的地下管廊进行修正。
因此，本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统，可以随时监控管段之间相对位置变化，及时发现异常的监控系统，对争取宝贵时间以便及时采取应对措施是十分必要的。
进一步地，请参阅图1，作为本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统的一种具体实施方式，所述位移传感器组件包括四个纵向位移传感器组件5和一个横向位移传感器组件15，四个所述纵向位移传感器组件5沿所述伸缩缝6的长度方向均匀分布，四个所述纵向位移传感器组件5的横跨所述伸缩缝6安装且其长度方向与所述伸缩缝6的长度方向垂直，所述横向位移传感器组件15的长度方向与伸缩缝6长度方向平行，且所述横向位移传感器组件安装于所述地下管廊的顶部或底部。利用位移传感器组件5和横向位移传感器组件15监控相邻的两个地下管廊之间在同一水平面上的相对位置变化，以提供精确的数据。
各传感器均布置在管廊伸缩缝处具有代表性的部位。当地下管廊的横断面为矩形结构时，伸缩缝6也为矩形结构，则各纵向位移传感器组件5分别处于伸缩缝6的各边的中间，横向位移传感器组件15位于管廊顶部伸缩缝处。通过五个位移传感器组件，可采集相邻的两个地下管廊之间的前后和左右的位移，精确监测地下管廊的变形沉降，利于及时准确的采取措施进行修正。
进一步地，请参阅图4至图6，作为本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统的一种具体实施方式，每个所述纵向位移传感器组件5均包括两个分设于所述伸缩缝6两侧且与所述伸缩缝6平行的滑杆12和横跨所述伸缩缝6且与两个所述滑杆12滑动相连的纵向位移传感器11；每个所述滑杆12的两端均设有与所述地下管廊的内壁垂直相连的连接柱16；
请参阅图7，作为本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统的一种具体实施方式，所述横向位移传感器组件15包括两个横跨所述伸缩缝且与所述伸缩缝垂直的滑杆和与所述伸缩缝平行且与两个所述滑杆滑动相连的横向位移传感器；两个所述滑杆远离的一端分别与所述伸缩缝两侧的不同管廊管段通过连接柱13相连。其中纵向位移传感器11的轴线与地下管廊的长度方向一致，也即其位移的方向与伸缩缝6垂直，横向位移传感器11的轴线与地下管廊的长度方向垂直，也即其位移的方向与伸缩缝6平行，且横向位移传感器相连的两个滑杆仅仅有一端设有连接柱，也即只有一端有约束，以使滑杆随伸缩缝两侧沉降位移不同而自由伸缩，当相邻的两个地下管廊发生位移即可通过横向和纵向的位移传感器采集的数据传递给信息处理器3进行处理，再传送到监测人员，监测人员根据采集的位移数，即可判断是否超出允许的变形量，进而决定是否采取措施，避免变形的进一步增大，导致事故的发生。
进一步地，参阅图4至图6，作为本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统的一种具体实施方式，所述纵向位移传感器11和所述横向位移传感器的两端分别设有一个用于穿过对应的所述滑杆12的滑环14。滑杆12穿过滑环14，位移传感器11能够沿滑杆12滑动，具有一定的自由度，便于检测地下管廊的位移量，连接柱13可防止位移传感器11脱落。
进一步地，请参阅图4至图6，作为本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统的一种具体实施方式，连接柱13与滑杆12可以通过螺纹连接，防止滑杆12脱出。
进一步地，参阅图1，作为本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统的一种具体实施方式，四个所述纵向位移传感器组件沿所述伸缩缝的长度方向均匀设置。通过这样合理的位置布局，可以优化监测的位置，提高监测数据的准确性和具有代表性。
进一步地，请参阅图1至图3，作为本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统的一种具体实施方式，倾角传感器组件4包括两个分设于伸缩缝6的两侧且分别与相邻的两个地下管廊垂直相连的支撑柱8、与两个支撑柱8铰接的基板10以及安装于基板10上的倾角传感器7。基板10与支撑柱8铰接，使得倾角传感器7具有一定的自由度，可随着地下管廊的形变而调整，使倾角传感器能够准确反映管廊的变形情况。其中，倾角传感器组件4安装在地下管廊的顶壁，能够监测到两个相邻的地下管廊相对水平面的沉降位置变化。其中，在支撑柱8上设有铰接轴9，在基板10上设有与铰接轴9铰接的基座。
进一步地，作为本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统的一种具体实施方式，优选为绝缘板。
进一步地，请参阅图1至图3，作为本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统的一种具体实施方式，倾角传感器组件4包括四个支撑柱8，四个支撑柱8以倾角传感器为中心两两对称分设于伸缩缝6的两侧并与分别与相邻的两个地下管廊垂直相连。
本实用新型提供的城市综合地下管廊差异沉降监控系统通过位移传感器组件5和15以及倾角传感器组件4这三套组件所采集的数据传输给信息处理器3，集中处理，用以描绘相邻的两个地下管廊连接处整体变形情况，在具体使用时，在每一条伸缩缝6处均设置纵向位移传感器组件5、横向位移传感器组件15和倾角传感器组件4，可通过采集多个地下管廊连接处的数据，通过数据比较后，可以修正因地下管廊内应力(如温度变化、混凝土自收缩等产生的)等共性原因所引起的变化，提高监测数据的精度，避免因误判造成的错误预警。通过使用本系统对地下管廊沉降的监测，不但节约大量的人力成本，避免了因人为误差造成的数据失真，更为及时采取应对措施争取了宝贵时间，减少了后期维护成本，杜绝了因地下管廊差异沉降而出现的恶性事件的发生。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.城市综合地下管廊差异沉降监控系统，安装于相邻的两个地下管廊的伸缩缝处，其特征在于：包括用于采集相邻的两个所述地下管廊同一水平面上相对位移变化信号的位移传感器组件和用于采集相邻的两个所述地下管廊的高低位置变化信号的倾角传感器组件，靠近所述伸缩缝的其中一个所述地下管廊的内壁上设有用于处理采集数据的信息处理器，所述位移传感器组件和所述倾角传感器组件分别通过线路与所述信息处理器相连，所述信息处理器通过有线或无线与用于监控地下管廊的终端设备相连。
2.如权利要求1所述的城市综合地下管廊差异沉降监控系统，其特征在于：所述位移传感器组件包括四个纵向位移传感器组件和一个横向位移传感器组件，四个所述纵向位移传感器组件沿所述伸缩缝的长度方向均匀分布，四个所述纵向位移传感器组件的横跨所述伸缩缝安装且其长度方向与所述伸缩缝的长度方向垂直，所述横向位移传感器组件的长度方向与伸缩缝长度方向平行，且所述横向位移传感器组件安装于所述地下管廊的顶部或底部。
3.如权利要求2所述的城市综合地下管廊差异沉降监控系统，其特征在于：每个所述纵向位移传感器组件均包括两个分设于所述伸缩缝两侧且与所述伸缩缝平行的滑杆和横跨所述伸缩缝且与两个所述滑杆滑动相连的纵向位移传感器；每个所述滑杆的两端均设有与所述地下管廊的内壁垂直相连的连接柱；
所述横向位移传感器组件包括两个横跨所述伸缩缝且与所述伸缩缝垂直的滑杆和与所述伸缩缝平行且与两个所述滑杆滑动相连的横向位移传感器；两个所述滑杆远离的一端分别与所述伸缩缝两侧的不同管廊管段通过连接柱相连。
4.如权利要求3所述的城市综合地下管廊差异沉降监控系统，其特征在于：所述纵向位移传感器和所述横向位移传感器的两端分别设有一个用于穿过对应的所述滑杆的滑环。
5.如权利要求2所述的城市综合地下管廊差异沉降监控系统，其特征在于：四个所述纵向位移传感器组件沿所述伸缩缝的长度方向均匀设置。
6.如权利要求1所述的城市综合地下管廊差异沉降监控系统，其特征在于：所述倾角传感器组件包括两个分设于所述伸缩缝的两侧且分别与相邻的两个地下管廊垂直相连的支撑柱、与两个所述支撑柱铰接的基板以及安装于所述基板上的倾角传感器。
7.如权利要求6所述的城市综合地下管廊差异沉降监控系统，其特征在于：所述支撑柱的数量为四个，以倾角传感器为中心两两对称设置在所述基板上。
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181106 |
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