[發(fā)明專利]一種隧道收斂監(jiān)測方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710037428.3
• 申請日: 2007-02-12
• 公開（公告）號: CN101246007A
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設計）人: 王如路;馬文亮;張旭
• 申請（專利權）人: 上海地鐵運營有限公司;上海京海工程技術公司
• 主分類號: G01C7/06
• 分類號: G01C7/06;G01B21/20
• 代理公司: 上海浦一知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉昌榮

技術領域

本發(fā)明涉及巖土工程領域隧道收斂變形監(jiān)測。

背景技術

隨著地鐵隧道等交通隧道的大量建造，隧道收斂變形監(jiān)測工作對交通安全起十分重要的作用。現(xiàn)行常規(guī)隧道收斂測量是用收斂尺進行的，這種測量方法一般是在一個隧道斷面(橫截面)上布設幾只點，用高精度的收斂尺來量測幾個點所構成的弦的長度，再通過各弦長隨時間的變化規(guī)律來了解隧道斷面的變化情況。這種方法的缺點是只能監(jiān)測有限幾個點所構成的多邊形的弦長變化，不能全面地反映整個隧道斷面的變化情況。此外采用這種方法觀測時工作效率低，且有一定的風險性。

近來發(fā)展了激光斷面儀或電子全站儀來進行隧道收斂測試和監(jiān)測的方法，這些方法中有的需要采用反光靶，存在安裝麻煩、測點片面等缺點，而且，現(xiàn)有技術都只是實現(xiàn)了的數(shù)據采集，對所測得的數(shù)據沒有提出一個好的處理方式。

發(fā)明內容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種全方位測量斷面數(shù)據，并對實測數(shù)據進行擬合處理的方法。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的隧道收斂監(jiān)測方法，包括下列步驟：

(a)在同一個隧道斷面(橫截面)上布置至少三個基準點，其中一個?基準點與測量儀中心處于同一垂直線上；

(b)使用與一個基準點處于同一垂直線上的測量儀，對所述隧道斷面進行旋轉測量，得所述隧道斷面數(shù)據；

(c)根據(b)所測得的隧道斷面數(shù)據，通過對隧道斷面進行橢圓擬合處理，確定斷面中心位置，即所得橢圓中心；

(d)根據(c)擬合的斷面中心和實測斷面數(shù)據，計算各測點的變形量，并以斷面中心極角為橫坐標展開顯示各測點的變形量；

(e)完成一次隧道斷面收斂監(jiān)測程序。

在此基礎上還可以在步驟(c)后利用拉依達準則對實測數(shù)據的誤差進行分析剔除和步驟(d)后根據多項式回歸分析法對計算得到的隧道斷面變形量的誤差處理過程，保證數(shù)據的真實性。采取本發(fā)明的隧道收斂監(jiān)測方法進行隧道收斂監(jiān)測，其能帶來如下有益效果：

1.電子全站儀的無合作目標測量功能采集測點全面，測量時一個斷面、三個基準點的設置，保證了每次測量在一個輪廓線上進行；

2.通過對隧道斷面作橢圓擬合的處理，使實際數(shù)據有合理的理論解釋，確定斷面中心位置，將測量數(shù)據換算到以斷面中心為坐標原點的坐標系中，使得歷次的測量數(shù)據具有可比性和連續(xù)性；

3.以斷面中心極角為橫坐標展開顯示隧道斷面變形的方法，可以直觀地反映隧道斷面微小變化。

附圖說明

下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式作進一步的說明：

圖1是本發(fā)明的隧道收斂監(jiān)測方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明的待測隧道斷面和基準點設置示意圖；

圖3是本發(fā)明的隧道斷面實測數(shù)據橢圓擬合示意圖；

圖4是本發(fā)明的實測數(shù)據橢圓擬合處理后隧道斷面變形量示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發(fā)明的隧道收斂監(jiān)測方法，主要包含有斷面數(shù)據的測量和對實測數(shù)據的處理，其實施方式按步驟說明如下：

步驟101，在隧道待測段同一圓環(huán)面8上布置三個基準點A、B和0，其中0為測量儀儀器中心垂直與地面的點，A和B兩點分別在待測截面兩側(見圖2)；

步驟102，調整測量儀，使其從隧道斷面一側的基準點A，垂直旋轉與斷面另一側的基準點B重合，而后在測量儀上設定一合適步長，從上、下行隧道的外側到隧道的內側按設定的步長垂直旋轉自動測量；另外，由于儀器在隧道內垂直旋轉一周不可避免的要有一部分點打在隧道內的電纜、手孔等障礙物上，這些點不能反應隧道管片的現(xiàn)狀，在數(shù)據處理時要對其刪除，在障礙物集中的地方數(shù)據刪除的多，使該處的采集數(shù)據減少而不能滿足精度要求，因此在測量過程中要對打到障礙物上的測點旁邊進行補測；

完成以上的測量后，得到如下一組數(shù)據：