[發(fā)明專利]一種用于盾構(gòu)施工隧道的地表實時監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法

在審

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• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110081857A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李又云;李松皓;朱方宇;謝柯;孫永梅;徐樹朋
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學(xué)
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;G01C11/02;G01C15/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 徐文權(quán)

本發(fā)明公開了一種用于盾構(gòu)施工隧道的地表實時監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法，通過設(shè)置定位標(biāo)定裝置和移動監(jiān)測裝置；在施工隧道上方路面貼設(shè)地表反射片，在施工隧道上方沿街建筑物貼設(shè)建筑反射片，形成固定反射參考點，利用固定測量外殼外側(cè)的測量攝像機獲取設(shè)置于施工隧道上方路面的軌道和移動機器人獲取路面參照點相對位置圖像，在安裝底座上設(shè)有固定凹槽，固定凹槽內(nèi)設(shè)有漂浮液，測量裝置置于固定凹槽內(nèi)的漂浮液中；當(dāng)?shù)孛嬉蚨軜?gòu)施工擾動而產(chǎn)生沉降或隆起，移動監(jiān)測裝置產(chǎn)生沉降或隆起，測量塊在自身重量下處于平衡狀態(tài)，從而得到測量塊上下浮動具體，從而能夠得到地表震動情況，達到施工隧道的地表實時監(jiān)測的目的，本裝置結(jié)構(gòu)簡單，測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市軌道交通施工領(lǐng)域，具體涉及一種用于盾構(gòu)施工隧道的地表實時監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

目前，我國的城市軌道交通建設(shè)進入了大發(fā)展時期。國內(nèi)百萬人口以上的大都市都急需建設(shè)完善的地下交通網(wǎng)絡(luò)，以此來緩解地面交通擁堵的狀況。地鐵開辟了人類利用地下空間的時代，減輕了地面交通壓力，地鐵已成為21世紀中國城市基礎(chǔ)設(shè)施的主要形式。在地鐵隧道的施工方法中，盾構(gòu)施工具有速度快、效率高、質(zhì)量高等優(yōu)點，成為了地鐵建設(shè)首選的施工方法。在盾構(gòu)施工過程中，刀盤會使周圍地層產(chǎn)生擾動，造成地表隆起或沉降，從而危機地面建筑物和管線。盾構(gòu)施工可以通過調(diào)整土艙壓力和注漿量來控制地表變化，但無法及時獲取地表變化信息，因此無法及時調(diào)整土艙壓力和注漿量，不能保證地表面建筑物、道路和地下管線的安全，目前沒有針對地表變化數(shù)據(jù)監(jiān)測裝置，同樣也沒有針對地表變化的測量數(shù)據(jù)依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于盾構(gòu)施工隧道的地表實時監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種用于盾構(gòu)施工隧道的地表實時監(jiān)測系統(tǒng)，包括定位標(biāo)定裝置和移動監(jiān)測裝置；

定位標(biāo)定裝置包括地表標(biāo)定點和建筑物標(biāo)定點；地表標(biāo)定點包括貼設(shè)于施工隧道上方路面的地表反射片，建筑物標(biāo)定點包括貼設(shè)于施工隧道上方沿街建筑物的建筑反射片；

移動監(jiān)測裝置包括移動機器人和固定于施工隧道上方路面的軌道，移動機器人包括移動外殼以及設(shè)置于移動外殼內(nèi)的測量裝置，測量裝置連接有供電裝置，移動外殼下端設(shè)有與軌道配合滑動的移動輪，移動外殼內(nèi)設(shè)有安裝底座、控制器以及與控制器連接的無線傳輸模塊，安裝底座上設(shè)有固定凹槽，固定凹槽內(nèi)設(shè)有漂浮液，測量裝置置于固定凹槽內(nèi)的漂浮液中；

測量裝置包括測量外殼以及豎直設(shè)置于測量外殼內(nèi)的導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿上套設(shè)有能夠沿導(dǎo)向桿上下滑動的測量塊，測量外殼上下兩端分別設(shè)有上極板和下極板，測量塊帶有負電荷；測量外殼外側(cè)固定有連接于控制器的測量攝像機；測量攝像機與測量外殼固定為一體。

進一步的，地表標(biāo)定點包括地表檢測桿，地表檢測桿上端設(shè)有大于地標(biāo)檢測桿直徑的球帽，球帽貼設(shè)有反射片，地表檢測桿埋設(shè)于施工隧道上方地面內(nèi)，球帽下表面與地面地表接觸。

進一步的，測量外殼采用透明殼體。

進一步的，導(dǎo)向桿采用絕緣體。

進一步的，導(dǎo)向桿兩端分別與上極板和下極板固定。

進一步的，地表標(biāo)定點和建筑物標(biāo)定點上均設(shè)有監(jiān)測點號。

進一步的，測量外殼外側(cè)固定有第一測量攝像機、第二測量攝像機和第三測量攝像機；第一測量攝像機和第二測量攝像機均水平設(shè)置，第一測量攝像機和第二測量攝像機用于獲取施工隧道上方兩側(cè)地表反射片和建筑反射片圖像信息，第一測量攝像機和第二測量攝像機朝向相反；第三測量攝像機鏡頭對準(zhǔn)測量塊位置。

進一步的，軌道通過支撐架固定于施工隧道上方路面，支撐架上端設(shè)有用于固定軌道的橫梁，支撐架下端固定有固定塊，固定塊通過地腳螺栓固定于地面。