南京嘉兆仪器设备有限公司

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地址 南京市玄武区领智路56号3幢709、711室

对澳供水管位于马骝洲水道江底，采用顶管法施工，过江段长约1152m， 江南、江北分别为15#、14#顶管工作井。供水管钢管材质，直径DN1800，壁厚20mm，8m 一节，管节之间采用焊接连接。供水管目前已施工完成。十字门隧道位于对澳供水管下方，交叉位置仅相距3.79m，且以淤泥质土为主，具有施工扰动沉陷风险。交叉角度33°，直接影响供水管长度约为40m，交叉段两侧各外扩50m，十字门隧道施工对供水管总体影响长度约为140m，对这段距离采用分布式光纤系统监测管道变形。

因对澳供水管已施工完毕且施工方法是顶管法，埋深超过25m，在十字门水道中埋深超过13m，根据实际情况，监测仪器仅能布设在供水管内侧。供水管与隧道交叉影响范围近150m，监测仪器需能连续监测供水管变形。监测仪器需在对澳供水管通水前布设且测试完毕，通水后将不能再进入供水管对监测仪器进行维护。针对本项目特点，拟采用V1应变光缆，其具有精度高、性能稳定、长期性好、能够连续观测测点等优点。

V1应变光缆典型结构

受供水管道现状条件限制，拟在15#顶管井内竖管适当位置开孔做一个直径80cm 的出入口，同时兼做通风口，监测设备安装完毕后将该出入口制作一个法兰密封。选择采用环氧树脂环保胶将光纤粘结密封在供水管内壁，表面涂抹环氧饮水舱涂料（与管内防腐层材质相同），同时设置出管装置，将光纤引出供水管。

为测出对澳供水管道的沉降，在工作井位置将光缆的保护导管兼做沉降位移标。通过观测导管的沉降和光缆测出的供水管变形，累计叠加得出供水管不同位置的沉降。

供水管道截面示意图

根据十字门隧道工程对澳供水管道的工程特点，需在隧道盾构施工过程中及前后对供水管的沉降、应力变形进行监测，测出供水管道水平方向和竖直方向的应变情况，则需在管内3点钟、6点钟、9点钟方向分别布设一个光缆回路，其中一条兼做温度补偿。

光缆敷设示意图

光缆在管内沿供水管通长布设，布设至顶管井位置，设置保护套管将其引出供水管，保护套管端头密封，与供水管完整焊接，确保不漏水。光缆引到地面后设置监测数据采集箱。

作业人员进入供水管道作业布设光缆。

现场施工图

每次采集数据前，需供水管相关部门提供管内水流、水压等数据，以便于消除因供水量变化而导致的供水管应变误差。

下图为仪器测的数据图。

软件界面图

分布式光纤主机可以实时连续监测整个供水管道的应变情况，通过1、2、3号布设的光缆回路在法兰位置处熔接后连接仪器，在软件界面上可以对这3点、6点、9点处光缆进行划区分段。

①在敷设完应变光缆后测量采集供水管道的应变初始值（测量三组数据）；

②供水管道试通水阶段测量三组数据；

③供水管满负荷带压0.6MPa， 开始工作至隧道盾构施工连续监测并采集数据，对比初始数据分析供水管道的沉降和变形。