CN219301585U - 一种施工扰动下地下管线安全力学监测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种施工扰动下地下管线安全力学监测装置，包括管线包裹器下环、管线包裹器上环、连接钢筋和轴力计，所述包裹器下环和管线包裹器上环卡接固定并包裹在管线上，连接钢筋的下端通过固定板与包裹器上环固定连接，连接钢筋的上端与轴力计相连并通过钢板固定在地面上。本方案采用管线包裹器设计，并结合轴力计检测应力变化，用应力代替位移监测，避免管线位移的滞后效应所带来的不良后果，同时也能对管线有加固作用，使得管线的安全得到进一步保障。
Description
技术领域
本实用新型属于地下管线安全监测领域，具体涉及一种施工扰动下地下管线安全的力学监测装置。
背景技术
随着城市的发展，地下建(构)筑物的新建越来越多，而地下老旧管线密集且年久失修，开挖地下洞室造成管线破坏的例子越来越多，且部分管线输送天然气、石油等危险爆炸品，一旦破坏将会造成极大的安全隐患。通过对管线的监测，及时准确的发现其变形问题，有利于施工进度的推进，更可以降低管线破坏所带来的安全问题，减小财产损失。
传统的管线监测是通过在管线上方地表布置测点，通过地表的沉降来推测管线的变形，沉降往往变形比较缓慢，而且到达地表具有一定的滞后效应，有时候管线处由于变形过大已经开裂，但是地表沉降却很小，酿成管线的事故。因此，只通过地表的沉降监测，不能很好的反映管线变形的真实情况。
实用新型内容
本实用新型为解决常规沉降监测准确率不高、位移有滞后效应等问题，提供一种施工扰动下地下管线安全的力学监测装置，具有监测准确率高，且能对管线进行有效加固等优点。
本实用新型是采用以下的技术方案实现的：一种施工扰动下地下管线安全力学监测装置，包括管线包裹器下环、管线包裹器上环、连接钢筋和轴力计，所述包裹器下环和管线包裹器上环卡接固定并包裹在管线上，连接钢筋的下端通过固定板与包裹器上环固定，连接钢筋的上端与轴力计相连并通过钢板固定在地面上。
进一步的，所述管线包裹器上环上设置有T型卡接槽，对应的在管线包裹器下环上设置有与T型卡接槽匹配的T型卡接凸起，T型卡接槽和T型卡接凸起的配合实现管线包裹器下环和管线包裹器上环的固定。
进一步的，所述管线包裹器下环和管线包裹器上环与管线之间还填充有防护垫，所述防护垫采用塑胶垫或橡胶垫等填充物，同时起到减震保护作用。
进一步的，所述管线包裹器下环和管线包裹器上环采用不锈钢材质，刚度大，能够降低自身变形对测量的影响，其纵向长度为采用0.5m-1m。
进一步的，所述管线包裹器上环上还设置有与固定板的形状匹配的固定凹槽，连接钢筋与固定板焊接在一起之后，将固定板卡设在固定凹槽内，实现连接钢筋和管线包裹器的连接。
进一步的，所述连接钢筋采用光圆钢筋，其表面涂有一层润滑涂层，使之减小与土层之间的摩擦，降低力在传导过程中的损失。
与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于：
本方案采用管线包裹器设计，并结合轴力计检测应力变化，用应力代替位移监测，避免管线位移的滞后效应所带来的不良后果，同时也能对管线有加固作用，使得管线的安全得到进一步保障。
附图说明
图1为本实用新型实施例所述检测装置的整体结构示意图；
图2为本实用新型实施例所述管线包裹器下环结构示意图；
图3为本实用新型实施例所述管线包裹器上环结构示意图；
图4为本实用新型实施例所述连接钢筋与固定板连接示意图。
具体实施方式
为了能够更加清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开的具体实施例。
本实施例提出一种施工扰动下地下管线安全力学监测装置，如图1所示，包括管线包裹器下环1、管线包裹器上环2、连接钢筋4和轴力计6，所述包裹器下环1和管线包裹器上环2卡接固定并紧密包裹在管线9上，连接钢筋4的下端通过固定板3卡设在包裹器上环2上实现与包裹器上环2的固定，连接钢筋4的上端与轴力计6相连并通过钢板5固定在地面上。
所述管线包裹器下环1和管线包裹器上环2用于固定管线，如图2和图3所示，本实施例采用卡接方式连接，在管线包裹器上环2上设置有T型卡接槽21，对应的在管线包裹器下环1上设置有T型卡接凸起11，通过T型卡接槽21和T型卡接凸起11的配合实现两者固定，当然也可以采用梯形等卡接方式固定，在此不做具体限定，另外，为了对管线有效保护，在管线包裹器下环1和管线包裹器上环2与管线之间还设置有塑胶垫、橡胶垫等填充物，同时起到减震保护作用。
本实施例中，所述管线包裹器下环1和管线包裹器上环2采用不锈钢材质，刚度大，能够降低自身变形对测量的影响，其纵向长度为采用0.5m-1m，优选0.8m，采用上下环用拼接的形式连接，可以避免常规抱箍环固定还需用螺栓连接，提高了灵活性和整体性。
如图3和图4所示，在管线包裹器上环2上还设置有固定凹槽22，连接钢筋4与固定板3焊接在一起之后，将固定板3卡设在固定凹槽22内，实现连接钢筋和管线包裹器的连接。
其中，连接钢筋4主要采用光圆钢筋，表面光滑且施工时在表面涂上一层润滑剂，即润滑涂层，使之减小与土层之间的摩擦，降低力在传导过程中的损失，连接钢筋4连接轴力计6和地下管线，与地下管线共同变形，监测钢筋中的轴力变化以达到控制管线变形的目的，通过改变连接钢筋4的长度可以达到监测不同埋深的地下管线，但是主要是以城市浅埋管线为主。
所述钢板5用于在地面固定连接钢筋4及其所连接的轴力计6；轴力计6用来测量连接钢筋4内部的轴力值，以达到监测管线变形的目的；另外，轴力计6的输出通过数据接收线7与与移动设备相连接，实时监控钢筋受力情况；轴力计6设置在设备箱8内，通过设备箱8收纳轴力计等其他设备。
具体操作时，采用以下方式：
1、开挖土层之后，将管线包裹器下环放入管线底部，与之贴合，空隙部位填充一些软的塑胶垫，使之充分接触，同时减小对管线的磨损；
2、将管线包裹器上环沿着管线与下环拼接起来，同样的空隙部位填充一些软的塑胶垫；
3、将连接钢筋与固定板焊接在一起，然后一起拼接进管线包裹器上环预留的固定凹槽内，实现卡接固定；
4、将连接钢筋与地面的钢板固定，并安装上轴力计，一并放入设备箱中；
5、监测钢筋的轴力通过材料力学相关公式
即可推算出管线位移，实现对管线安全力学监测。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (6)
1.一种施工扰动下地下管线安全力学监测装置，其特征在于，包括管线包裹器下环(1)、管线包裹器上环(2)、连接钢筋(4)和轴力计(6)，所述包裹器下环(1)和管线包裹器上环(2)卡接固定并包裹在管线(9)上，连接钢筋(4)的下端通过固定板(3)与包裹器上环(2)固定，连接钢筋(4)的上端与轴力计(6)相连并通过钢板(5)固定在地面上。
2.根据权利要求1所述的施工扰动下地下管线安全力学监测装置，其特征在于：所述管线包裹器上环(2)上设置有T型卡接槽(21)，对应的在管线包裹器下环(1)上设置有与T型卡接槽(21)匹配的T型卡接凸起(11)，T型卡接槽(21)和T型卡接凸起(11)的配合实现管线包裹器下环(1)和管线包裹器上环(2)的固定。
3.根据权利要求2所述的施工扰动下地下管线安全力学监测装置，其特征在于：所述管线包裹器下环(1)和管线包裹器上环(2)与管线(9)之间还填充有防护垫，所述防护垫采用塑胶垫或橡胶垫。
4.根据权利要求1所述的施工扰动下地下管线安全力学监测装置，其特征在于：所述管线包裹器下环(1)和管线包裹器上环(2)采用不锈钢材质，其纵向长度为采用0.5m-1m。
5.根据权利要求1所述的施工扰动下地下管线安全力学监测装置，其特征在于：所述管线包裹器上环(2)上还设置有与固定板(3)的形状匹配的固定凹槽(22)。
6.根据权利要求1所述的施工扰动下地下管线安全力学监测装置，其特征在于：所述连接钢筋(4)采用光圆钢筋，其表面涂有一层润滑涂层。
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