banner1

综合管廊自动化沉降监测解决方案

浏览次数: 发布日期:2020-07-24

1. 概述

随着社会的进步与发展,综合管廊的功能已经从传统常用的市政公用管线逐步向区域供能、地下通道等各种各样的功能需求进行转变发展,而大型商务区采用能源中心集中供能的项目也正在逐渐增多。集中供能项目能够大量节约能源,由能源中心将能源通过综合管廊供给至各个用能地块,而这种模式的项目建设往往受到各个地块不同开发商施工进度不一的情况影响,有时前后完工启用可能相差数年之久。而管廊通常位于各地块间的道路下方,各地块的地下结构施工容易对管廊的结构造成—定程度的降影响,还可能间接对管网造成影响,从而影响到已使用供能地块的正常使用。

综合管廊自动化沉降监测

因此,对该类综合管廊的建设应从规划与设计时期就考虑其长期运行维护的各类风险与预防措施,其中对管廊结构的沉降监测是简单且重要的安全措施。地下综合管廊工程的检测,重点关注的检测部位主要有:结构沉降监测、伸缩缝监测和应力监测,而在后期常规性巡检方面,还应将固定支架和滑动支架作为巡检重点。在管廊结构和管道运维中对沉降监测建议采用自动化监测手段进行数据采集。


2. 综合管廊沉降监测要点

① 结构沉降监测

对于管廊内管网的安全来说,自管网开始安装之时起就应对管廊的整体结构进行定期的标高监测数据采集工作。并且组织相关技术人员对数据进行分析,找出极限报警值,还要定期查看整个管廊和管网的沉降趋势情况, 确保管网运营安全。当遇到某个局部位置数据发生明显变化时,可以根据现场道路及地块施工工况等现场条件,判断可能出现的问题,从而提前防止问题扩大化。


在施工阶段,管廊结构的沉降检测数据一般由施工单位实施,通常采用人工检测的方法进行实施 。监测点的设置尽可能位于两个工作井中间段,以及各个接地块的支管廊伸缩缝和末端,这些沉降缝交界处两侧的位置容易反应出管廊的沉降变化情况。


在管廊沉降监测点设置与结构本体固定连接的锚点并编号,锚点设置的位置应结合管廊内部的布置特点,尽可能设置在便于测量的位置,如检修通道、钢结构等固定不易变形的位置。锚点布置完成后, 采用常规标高测量的设备和方法,逐个对锚点进行标高测量并记录数据,定期汇总输入电脑制作曲线图, 以便观察整个管廊的沉降变化情况及趋势。

从长期的运营安全角度考虑,建议在工程建设的设计阶段,考虑增加自动化沉降监测设备,并布置设备监测的点位,在施工单位进行人工检测时同样采用这些设计点位进行数据收集,当完成施工进入正式运营阶段时,利用前期人工收集的数据进行初始输入,然后采用自动化监测设备进行定期收集数据并自动整理。


自动化监测设备宜采用静力水准仪、激光位移传感器等,对监测点的固定锚点或靶位进行监控和测量,整个监控体系应有效覆盖管廊的整个结构区域。监测点布置同以上人工测量监测点要求,自动化监测设备的安装位置尽可能避开检修巡视通道等容易被碰到的位置,以免造成数据的偏差。建议安装在结构顶部或空调水管与墙体内侧等不易触碰到的位置,以提高数据的准确性。

综合管廊自动化健康监测

沉降监测(静力水准)系统特别适合于要求高精度监测垂直位移或沉降的场合,高精度的液压式静力水准仪可监测到小于0.01mm的高程变化。系统由一系列含有液位传感器的容器组成,容器间由通液管互相连通。参照点容器安装在一个稳定的位置,其它测点容器位于同参照点容器大致相同标高的不同位置,任何一个测点容器与参照容器间的高程变化都将引起相应容器内的液位变化,从而获取测点相对于参照点高程的变化。

根据业主及现场情况要求,自动化监测设备需定期对管廊内的沉降数据进行采集,并能够绘制成沉降曲线图,直观地展现管廊各区域的沉降情况及趋势,遇到情况时能够提前预警,以 便及时采取防范措施。

自动化沉降监测软件

自动化监测设备能够准确采集和记录管廊本体的沉降数据,为长期安全维护的管理和分析提供了强有力的数据基础。通过对这些监测数据以及现场的病害情况、地层荷载等资料的汇总分析,反应管廊结构的应力状态


② 伸缩缝宽度监测

为满足地下综合管廊结构设计规范要求,管廊沿长度方向每隔一定距离设置变形缝即结构伸缩缝,此变形缝的宽度对于管廊整体结构至关重要,使用过程中应严密监测伸缩缝的发展,防止在伸缩缝处产生渗水等不利现象,伸缩缝的宽度监测可直接在伸缩缝处布设表面测缝计, 进而监测伸缩缝的发展。

裂缝计

表面裂缝计适合安装在建筑物表面,可在恶劣环境下长期监测结构表面裂缝或接缝的开合度。两端的万向节允许一定程度的剪切位移。内置温度传感器可同时监测安装位置的环境温度。增加一些选购的配套设备,可组成脱空测缝计、双向或三向测缝计,以用于混凝土面板的脱空量、伸缩缝或周边缝的位移监测。


③ 管道应力监测

由于综合管廊有长度长、地形复杂、接地块支管路多的特点,管网的弯头拐点较多,对于管网系统而言,因结构沉降会导致管道受到的应力增大,而通常应力的集中点都在弯头位置附近。

应变计

建议在工程建设的设计阶段考虑管廊结构沉降监测设备的同时,在管道弯头等易产生应力集中位置设置应力监测系统,一并纳入自动化监测系统当中,对管网的状态进行实时监控,当接近预警值时提醒运行方进行现场情况排查,并对数据进行详细分析,以便及时采取必要的补救措施。


当管廊的结构发生了较严重的沉降时,可以通过应力数据估算管道的整个受力情况是否处于可控状态。同时在没有设置应力片的支管段也可以结合结构沉降监测数据,对管道进行建模分析,以便找出管道应力较集中的点和区域,及时对这些可能存在的病患点加以处理。


3. 巡视检查重点

在自动化监测采用科技化信息管理的同时,自然也少不了运行维护人员进行定期的巡视检查工作,很多理论无法体现的现象在现场实物的细节处都会有所表现。运行维护人员除了对管廊内的照明、阀门等常规性的检查外,还应该对管道的支架进行仔细的检查。


① 固定支架

当管道随着结构沉降变形后,固定支架使管道与结构硬性连接,变形量越大固定支架承受的拉力越大,在巡视检查过程中必须重点对固定支架的情况进行现场查看。若固定支架有变形、焊口开裂、结构损坏等征兆发生时应及时对管线进行补救处理。


② 滑动支架

管廊的结构沉降受外力作用情况一般并不均匀,部分沉降差异较大的位置容易出现管道滑动支架的架空现象,—旦滑动支架被架空表示该位置支架已经不对管道起承载作用,这样便会加大管道所受到的应力,需及时处理。


4. 结语

大型商务区域采用能源中心集中供能的项目,可为国家节约大量的能源,在以后的规划和建设中必定逐步得到推广。而管廊以及供能管网的运行安全是这类项目的重中之重,在开发与建设的策划阶段与施工阶段,应多考虑长期的运行保障措施和运行维护管理办法,定期监测、定期检修,发现小问题及时处理。工程建设中施工单位应在建设城市综合管廊的道路上不断探索,不断吸取经验,优化安全监测技术,为综合管廊以及供能管网的运行提供安全保障。


我司为自动化结构健康监测开设了专项事业部门,为综合管廊、地铁隧道、铁路路基、桥梁、楼房等提供完善的自动化监测服务,项目经验丰富,欢迎您来电咨询:021-57767320 / 57767321


上海盛迪传感技术有限公司  版权所有  联系电话:13681651517  沪ICP备沪ICP备11015557号  技术支持:祥搜宝