CN111308628A - 一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法，包括以下步骤：i.沿隧道纵向分布钢筋绑扎感测光缆；ii.隧道变形缝先浇侧结构端部架立布设弹簧状钢套管；iii.隧道变形缝先浇侧结构端部预留圆盘状凹槽；iv.感测光缆通过弹簧状钢套管与隧道变形缝后浇侧结构连接。本发明可在变形缝圆盘状凹槽中实现光缆的长度冗余，提高了光缆在变形缝开闭、错动时的协调变形能力，降低了隧道运营期变形缝两侧结构相对位移导致的感测光缆的断裂风险，并且采取的保护措施可实施性强，成本低，对隧道主体结构施工影响小。
Description
技术领域
本发明涉及铁路隧道工程领域，具体是一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法。
背景技术
随着我国高速铁路事业的飞速发展，隧道工程数量也大大增多。由于高速铁路隧道的空气动力学特殊性，隧道净空内对于悬挂布设的管、线、缆有着十分严苛的要求，除接触网相关的电缆及设备外，隧道拱顶至侧墙上部原则上不允许悬吊其他管线，以降低管线掉落影响高铁列车安全运营的风险。目前在公路、地铁隧道已经逐渐推广的拱顶悬吊式纵向分布式光纤感测技术，在高速铁路隧道中则只能将光缆通长预埋于隧道衬砌混凝土内。
隧道根据围岩荷载、温度荷载的分布情况，每隔一段距离需要设置环向的变形缝，变形缝在隧道运营期间会因为结构温度变化而张开或压缩、闭合，也会因为围岩原因造成变形缝两侧结构的竖向、水平向的错动。纵向分布式感测光缆的感测元件为光纤，原材料为二氧化硅，是一种脆性材料，延展性及抗剪性能极弱，因此在隧道混凝土内纵向通长预埋安装时，必须考虑感测光缆穿越隧道变形缝的保护问题。
目前国内暂无高速铁路隧道衬砌内纵向通长预埋感测光缆的工程实例，因此需要提出针对性的，具有可实施性的预埋式光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法。
发明内容
本发明就是为了解决上述技术问题，所提供了一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法。
本发明是按照以下技术方案实现的。
一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法，包括以下步骤：
i.沿隧道纵向分布钢筋绑扎感测光缆；
ii.隧道变形缝先浇侧结构端部架立布设弹簧状钢套管；
iii.隧道变形缝先浇侧结构端部预留圆盘状凹槽；
iv.感测光缆通过弹簧状钢套管与隧道变形缝后浇侧结构连接。
进一步的，步骤i中沿隧道纵向分布钢筋布设感测光缆，将感测光缆通过塑料绑扎带固定于隧道纵向分布钢筋上。
进一步的，步骤ii中隧道变形缝先浇侧结构端部架立布设弹簧状钢套管，感测光缆在弹簧状钢套管内穿过变形缝。
进一步的，弹簧状钢套管先浇侧直线段在感测光缆穿过后使用双组份聚硫密封膏封堵端头，浇入隧道变形缝先浇侧结构混凝土内。
进一步的，步骤iii中在隧道变形缝先浇侧结构端模板内侧预粘贴圆盘状泡沫塑料，在隧道变形缝先浇侧结构端部形成圆盘状凹槽，圆盘状凹槽中心位于弹簧状钢套管的轴线上。
进一步的，步骤iv中感测光缆伸出弹簧状钢套管后浇侧直线段，与隧道变形缝后浇侧结构纵向分布钢筋绑扎固定，浇入隧道变形缝后浇侧结构混凝土中。
进一步的，弹簧状钢套管后浇侧直线段在使用双组份聚硫密封膏封堵端头后浇入隧道变形缝后浇侧结构混凝土中。
本发明获得了如下的有益效果。
本发明使光缆在变形缝预留圆盘状凹槽中具有了一定长度的冗余量，提高了光缆在变形缝开闭、错动时的协调变形能力，降低了隧道运营期变形缝两侧结构相对位移导致的感测光缆的断裂风险，并且采取的保护措施可实施性强，成本低，对隧道主体结构施工影响小。
附图说明
图1 是本发明方法的流程图；
图2 是本发明的布设示意图。
其中：1.感测光缆；2.隧道变形缝先浇侧结构；
3.弹簧状钢套管；4.圆盘状凹槽；
5.弹簧状钢套管先浇侧直线段； 6.隧道变形缝后浇侧结构；
7.弹簧状钢套管后浇侧直线段。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明。
如图1、2所示，一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法，包括以下步骤：
i.沿隧道纵向分布钢筋绑扎感测光缆1（S1）；
沿隧道纵向分布钢筋布设感测光缆1，将感测光缆1通过塑料绑扎带固定于隧道纵向分布钢筋上。
ii.隧道变形缝先浇侧结构2端部架立布设弹簧状钢套管3（S2）；
隧道变形缝先浇侧结构2端部架立布设弹簧状钢套管3，感测光缆1在弹簧状钢套管3内穿过变形缝。弹簧状钢套管先浇侧直线段5在感测光缆1穿过后使用双组份聚硫密封膏封堵端头，浇入隧道变形缝先浇侧结构2混凝土内。
iii.隧道变形缝先浇侧结构2端部预留圆盘状凹槽4（S3）；
在隧道变形缝先浇侧结构2端模板内侧预粘贴圆盘状泡沫塑料，在隧道变形缝先浇侧结构2端部形成圆盘状凹槽4，圆盘状凹槽4中心位于弹簧状钢套管3的轴线上。
iv.感测光缆1通过弹簧状钢套管3与隧道变形缝后浇侧结构6连接（S4）；
感测光缆1伸出弹簧状钢套管后浇侧直线段7，与隧道变形缝后浇侧结构6纵向分布钢筋绑扎固定，浇入隧道变形缝后浇侧结构6混凝土中。弹簧状钢套管后浇侧直线段7在使用双组份聚硫密封膏封堵端头后浇入隧道变形缝后浇侧结构6混凝土中。
实施例1
某新建高速铁路隧道，起讫里程DK46+092 ~DK53+300，区间隧道总长为7208 m。设计采用明挖法施工。隧道拱顶纵向预埋分布式火灾感测光缆。
一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法，包括以下步骤：
（i）沿隧道拱顶纵向分布钢筋绑扎感测光缆1；
沿隧道拱顶处纵向分布钢筋布设感测光缆1，将感测光缆1通过塑料绑扎带固定于分布钢筋上。
（ii）隧道变形缝先浇侧结构2端部架立布设弹簧状钢套管3；
变形缝小里程侧结构端部通过架立筋电焊的方式安装固定弯曲半径100mm，直线段长度200mm，管外径10mm的弹簧状钢套管3，感测光缆1在弹簧状钢套管3内穿过变形缝，弹簧状钢套管先浇侧直线段5在感测光缆1穿过后使用双组份聚硫密封膏封堵端头，浇入隧道变形缝小里程侧结构混凝土内。
（iii）隧道变形缝先浇侧结构2端模内侧预粘贴圆盘状泡沫塑料，混凝土浇筑完成后在衬砌端部形成圆盘状凹槽4；
在隧道变形缝小里程侧结构端模板内侧预粘贴直径30cm，高度10cm的圆盘状泡沫塑料，在隧道变形缝小里程侧结构端部形成圆盘状凹槽4，圆盘状凹槽4中心位于弹簧状钢套管3的轴线上。
（iv）感测光缆1通过弹簧状钢套管3浇入隧道变形缝后浇侧结构6；
感测光缆1伸出弹簧状钢套管3，与隧道变形缝大里程侧结构纵向分布钢筋绑扎固定，浇入隧道变形缝大里程侧结构混凝土中。弹簧状钢套管大里程侧直线段在使用双组份聚硫密封膏封堵端头后浇入隧道变形缝大里程侧结构混凝土中。
通过以上步骤，便可在变形缝圆盘状凹槽4中实现光缆的长度冗余，提高了光缆在变形缝开闭、错动时的协调变形能力，降低了隧道运营期变形缝两侧结构相对位移导致的感测光缆1的断裂风险，并且采取的保护措施可实施性强，成本低，对隧道主体结构施工影响小。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (7)
1.一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法，其特征在于：包括以下步骤：
i.沿隧道纵向分布钢筋绑扎感测光缆；
ii.隧道变形缝先浇侧结构端部架立布设弹簧状钢套管；
iii.隧道变形缝先浇侧结构端部预留圆盘状凹槽；
iv.感测光缆通过弹簧状钢套管与隧道变形缝后浇侧结构连接。
2.根据权利要求1所述的一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法，其特征在于：步骤i中沿隧道纵向分布钢筋布设感测光缆，将感测光缆通过塑料绑扎带固定于隧道纵向分布钢筋上。
3.根据权利要求1所述的一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法，其特征在于：步骤ii中隧道变形缝先浇侧结构端部架立布设弹簧状钢套管，感测光缆在弹簧状钢套管内穿过变形缝。
4.根据权利要求3所述的一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法，其特征在于：弹簧状钢套管先浇侧直线段在感测光缆穿过后使用双组份聚硫密封膏封堵端头，浇入隧道变形缝先浇侧结构混凝土内。
5.根据权利要求1所述的一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法，其特征在于：步骤iii中在隧道变形缝先浇侧结构端模板内侧预粘贴圆盘状泡沫塑料，在隧道变形缝先浇侧结构端部形成圆盘状凹槽，圆盘状凹槽中心位于弹簧状钢套管的轴线上。
6.根据权利要求1所述的一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法，其特征在于：步骤iv中感测光缆伸出弹簧状钢套管后浇侧直线段，与隧道变形缝后浇侧结构纵向分布钢筋绑扎固定，浇入隧道变形缝后浇侧结构混凝土中。
7.根据权利要求6所述的一种预埋式感测光缆穿越高铁隧道变形缝的保护方法，其特征在于：弹簧状钢套管后浇侧直线段在使用双组份聚硫密封膏封堵端头后浇入隧道变形缝后浇侧结构混凝土中。
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