[實(shí)用新型]隧道初期支護(hù)圍巖受力穩(wěn)定性遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字安全預(yù)警系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220596418.X
• 申請(qǐng)日: 2012-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202970794U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐述林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中鐵二十一局集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): E21F17/18
• 分類號(hào): E21F17/18
• 代理公司: 甘肅省知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)中心 62100
• 代理人: 劉繼春

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于隧道以及地下工程施工領(lǐng)域，用于鐵路客運(yùn)專線等大斷面隧道施工過(guò)程的安全預(yù)警；具體涉及一種隧道初期支護(hù)圍巖受力穩(wěn)定性三維遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字安全預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)

鐵路、公路隧道以及地下工程施工安全控制始終是個(gè)難題。隧道施工中塌方時(shí)有發(fā)生，對(duì)施工人員的生命安全構(gòu)成了威脅。因此開(kāi)發(fā)隧道施工過(guò)程安全監(jiān)控預(yù)警具有十分重要的工程意義。

國(guó)內(nèi)外在隧道施工三維數(shù)字安全預(yù)警研究方面尚少，截至目前尚未見(jiàn)集隧道開(kāi)挖三維應(yīng)力數(shù)值模型、智能應(yīng)力反分析模型以及三維可視化安全預(yù)警平臺(tái)于一體的隧道初期支護(hù)受力穩(wěn)定性三維遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字安全預(yù)警的文獻(xiàn)報(bào)道。申請(qǐng)?zhí)枮?01202933659.7的中國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)，請(qǐng)求保護(hù)的是隧道初期支護(hù)受力穩(wěn)定性三維遠(yuǎn)程數(shù)字安全預(yù)警系統(tǒng)，它提供的是遠(yuǎn)程預(yù)警系統(tǒng)，未涉及對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行報(bào)警。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種隧道初期支護(hù)圍巖受力穩(wěn)定性三維遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字安全預(yù)警系統(tǒng)；使用本實(shí)用新型提供的系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)隧道初級(jí)支護(hù)受力穩(wěn)定情況，將圍巖應(yīng)力變化情況實(shí)時(shí)連續(xù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)測(cè)主機(jī)，對(duì)隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力穩(wěn)定性進(jìn)行分級(jí)預(yù)警，預(yù)警信息不僅傳輸給相關(guān)管理人員的手機(jī)，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行聲光報(bào)警。

本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下：?一種隧道初期支護(hù)圍巖受力穩(wěn)定性三維遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字安全預(yù)警系統(tǒng)，包括壓力盒、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀、GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀、通信發(fā)射基站、商用衛(wèi)星、通信接收基站、互聯(lián)網(wǎng)及計(jì)算機(jī)；自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀一端無(wú)線連接GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀，GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀、通信發(fā)射基站、商用衛(wèi)星、通信接收基站與互聯(lián)網(wǎng)之間依次無(wú)線信號(hào)通訊連接，互聯(lián)網(wǎng)與計(jì)算機(jī)連接，計(jì)算機(jī)連接有F2003GSMDTU短信模塊，F(xiàn)2003GSMDTU短信模塊與數(shù)個(gè)手機(jī)無(wú)線信號(hào)通訊連接；其特征在于：該系統(tǒng)還包括聲光報(bào)警器，聲光報(bào)警器一端與壓力盒有線連接、另一端與自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀有線連接。

施工時(shí)，依據(jù)隧道初級(jí)支護(hù)結(jié)構(gòu)的具體情況，確定壓力盒的布設(shè)位置以及數(shù)量。橫斷面布設(shè)應(yīng)該包括隧道拱頂、拱腰和拱腳等關(guān)鍵力學(xué)點(diǎn)。?

本實(shí)用新型提供了一種基于壓力傳感器的隧道初期支護(hù)圍巖受力穩(wěn)定性三維遠(yuǎn)程以及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字安全預(yù)警系統(tǒng)，該安全預(yù)警系與隧道施工過(guò)程相結(jié)合。預(yù)警信息不僅通過(guò)與計(jì)算機(jī)連接的短信模塊，以手機(jī)短信方式發(fā)送至現(xiàn)場(chǎng)施工管理相關(guān)人員以及地面管理人員的手機(jī)，使施工管理相關(guān)人員根據(jù)預(yù)警信息及時(shí)采取預(yù)防措施。同時(shí)，預(yù)警信息還通過(guò)預(yù)警平臺(tái)回傳到安裝在施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)面的聲光報(bào)警器進(jìn)行聲、光報(bào)警，使施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員及時(shí)采取相關(guān)措施；進(jìn)一步提高施工安全性。

附圖說(shuō)明

圖1是隧道內(nèi)壓力盒、聲光報(bào)警器、自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀與GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀布置縱斷面圖，

圖2?是隧道內(nèi)壓力盒、聲光報(bào)警器與鋼拱架位置關(guān)系橫斷面圖，

圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集傳輸與數(shù)據(jù)回傳的示意圖。

圖中：?1—壓力盒，2—自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀，3—GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀，4—一襯區(qū)間，5—掌子面，6—鋼拱架，7—隧道圍巖臨空面，8—商用衛(wèi)星，9—通信發(fā)射基站，10—互聯(lián)網(wǎng)，11—遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，12—F2003GSMDTU短信模塊，13—手機(jī)，14—通信接受基站，15—聲光報(bào)警器。?

具體實(shí)施方式???

如圖1、圖2與圖3所示：一種隧道初期支護(hù)圍巖受力穩(wěn)定性三維遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字安全預(yù)警系統(tǒng)，包括多個(gè)壓力盒1、依次連接的自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀2、GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀3、通信發(fā)射基站9、商用衛(wèi)星8、通信接收基站14、互聯(lián)網(wǎng)10及遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)11；還包括聲光報(bào)警器15，多個(gè)壓力盒1連接在一根主連接線上，主連接線與聲光報(bào)警器15有線連接、聲光報(bào)警器15另一端與自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀2有線連接；自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集儀2另一端無(wú)線連接GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀3，GPRS靜態(tài)數(shù)據(jù)采集儀3、通信發(fā)射基站14、商用衛(wèi)星8、通信接收基站14與互聯(lián)網(wǎng)10之間依次無(wú)線信號(hào)通訊連接，互聯(lián)網(wǎng)10與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)11連接，遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)11連接有F2003GSMDTU短信模塊12，F(xiàn)2003GSMDTU短信模塊12與數(shù)個(gè)手機(jī)13無(wú)線信號(hào)通訊連接。目前，聲光報(bào)警器15采用ADS-R3串口塔式LED聲光報(bào)警器，由深圳市艾德斯科技有限公司提供。