[發(fā)明專利]地鐵隧道結(jié)構(gòu)滲漏水病害面積特征值測量裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410811002.9
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN104457675B
• 公開（公告）日: 2018-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁敏正;方恩權(quán);劉學(xué)增;楊玲芝;何喆卿;邢良平;黃光楚;周振宇;唐世亮;王旭;鄒團(tuán)
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州市地下鐵道總公司;上海同巖土木工程科技有限公司
• 主分類號(hào): G01B21/28
• 分類號(hào): G01B21/28
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司31225
• 代理人: 趙繼明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地鐵隧道結(jié)構(gòu)監(jiān)測病害領(lǐng)域，尤其是涉及一種地鐵隧道結(jié)構(gòu)滲漏水病害面積特征值測量裝置及方法。

背景技術(shù)

地鐵隧道是城市軌道交通的載體，在城市現(xiàn)代化建設(shè)過程中起到無可替代的作用。地鐵隧道投資大，動(dòng)輒上百億元的投資；運(yùn)營影響范圍大，某一段隧道的停運(yùn)都可能給上數(shù)十萬人出行造成影響。地鐵隧道的主體是人工地下結(jié)構(gòu)，處于天然介質(zhì)環(huán)境中，在運(yùn)營中會(huì)出現(xiàn)滲漏水、襯砌裂損、襯砌腐蝕等病害。這些病害和危害對(duì)隧道的安全、舒適、正常運(yùn)營有重要影響和威脅。

根據(jù)目前現(xiàn)有國家規(guī)范《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157-2003)對(duì)于防水病害相關(guān)要求，軌道交通區(qū)間隧道防水等級(jí)應(yīng)定義為二級(jí)防水。上海地區(qū)曾對(duì)工程通風(fēng)與否，風(fēng)量大小、季節(jié)、濕度、溫度等環(huán)境條件對(duì)濕跡的狀態(tài)影響甚大，但經(jīng)過大量觀測數(shù)據(jù)的分析，在通風(fēng)不好、工程內(nèi)部濕度較大的情況下，也得到了一些有價(jià)值的數(shù)據(jù)：每5～6滴水約為1mL，每分鐘2～3滴的滲水量約與0.06m2濕跡相當(dāng)。因此，鐵道、隧道等部門在判斷一個(gè)工程是否達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，具體的指標(biāo)如下：測量任意100m2防水面積上的濕跡總量面積、單個(gè)濕跡的最大面積、濕跡個(gè)數(shù)。通過對(duì)上述指標(biāo)進(jìn)行判斷的方法已得到了工程界的認(rèn)可。所以修訂時(shí)規(guī)定了工程結(jié)構(gòu)內(nèi)壁任意100m2防水面積上濕跡總面積值、單個(gè)濕跡最大面積值及濕跡個(gè)數(shù)作為判斷工程是否達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的量化指標(biāo)；根據(jù)《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50208-2011)對(duì)于工程滲漏水檢測相關(guān)規(guī)定，滲漏水量檢測主要特征值包括：單個(gè)濕漬的最大面積(單位：m2)、總濕漬面積(單位：m2)、每100m2的滲水量(單位：L/(m2.d))；整個(gè)工程平均滲水量(單位：(L/(m2.d))、單個(gè)漏水點(diǎn)的最大漏水量(單位：L/d)；整個(gè)工程平均漏水量(單位：L/d)。

從上述國家規(guī)范中可以看出對(duì)于地鐵隧道結(jié)構(gòu)滲漏水病害嚴(yán)重程度的判定主要依靠滲漏水面積及滲漏水水量測量這兩個(gè)特征量值。根據(jù)《地下防水工程質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50208-2011)目前對(duì)于滲漏水水量的測量方法主要是：隧道上半部的明顯滴漏和連續(xù)滲流，可直接用有刻度的容器收集量測，或用帶有密封緣口的規(guī)定尺寸方框，安裝在規(guī)定量測的隧道內(nèi)表面，將滲漏水導(dǎo)入量測容器內(nèi)，然后計(jì)算24h的滲漏水量；若檢測器具或登高有困難時(shí)，允許通過目測計(jì)取每分鐘或數(shù)分鐘內(nèi)的滴落數(shù)目，計(jì)算出該點(diǎn)的滲漏量。通常，當(dāng)?shù)温渌俣?滴/min～4滴/min時(shí)，24h的滲水量就是1L。當(dāng)?shù)温渌俣却笥?00滴/min，則形成連續(xù)線流。但當(dāng)軌道交通結(jié)構(gòu)完成建設(shè)投入運(yùn)營以后，由于軌道交通運(yùn)營的特殊性，實(shí)現(xiàn)上述方法對(duì)于隧道滲漏水水量進(jìn)行測量從而來判斷結(jié)構(gòu)防水要求是否達(dá)標(biāo)實(shí)屬困難，根據(jù)《地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50157-2003)中所提及：每5～6滴水約為1mL，每分鐘2～3滴的滲水量約與0.06m2濕跡相當(dāng)?shù)牧恐抵笜?biāo)定義，通過判斷和測量滲漏水病害的面積是確定滲漏水水量目前最為有效、直接和可行的手段。目前傳統(tǒng)的隧道病害調(diào)查方式依托于人工的檢查方式，在隧道病害滲漏水面積判斷上主要依靠于目測及經(jīng)驗(yàn)判斷，對(duì)于測量精度來說存在非常大的誤差。因此如何有效的在地鐵隧道病害調(diào)查過程中實(shí)現(xiàn)對(duì)于滲漏水病害的面積特征值測量成為了領(lǐng)域中的空白。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種簡單方便、可靠性高的地鐵隧道結(jié)構(gòu)滲漏水病害面積特征值測量裝置及方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種地鐵隧道結(jié)構(gòu)滲漏水病害面積特征值測量裝置，包括手持式病害調(diào)查儀和設(shè)在手持式病害調(diào)查儀內(nèi)的特征值測量模塊，所述特征值測量模塊包括：

標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，用于生成并存儲(chǔ)地鐵隧道結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)和病害數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；

數(shù)字化底圖生成單元，用于根據(jù)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)生成對(duì)應(yīng)地鐵隧道結(jié)構(gòu)的數(shù)字化底圖；

坐標(biāo)接收單元，用于接收滲漏水病害外邊界坐標(biāo)值；

面積特征值計(jì)算單元，用于根據(jù)外邊界坐標(biāo)值和數(shù)字化底圖計(jì)算滲漏水病害的面積特征值；

特征值輸出單元，用于輸出計(jì)算得的面積特征值。

所述面積特征值計(jì)算單元包括：

向量獲取子單元，用于根據(jù)輸入的外邊界坐標(biāo)值獲得多個(gè)向量；

多邊形面積獲取子單元，用于根據(jù)獲取的多個(gè)向量采用向量叉乘獲取多邊形面積，即滲漏水病害的面積特征值。

還包括：

病害判斷單元，用于根據(jù)地鐵隧道結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)、病害數(shù)據(jù)及滲漏水病害的面積特征值獲取病害判定結(jié)果。

所述手持式病害調(diào)查儀與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)連接。