[發明專利]隧道建設風險預測智能系統

有效

• 申請號: 202010443396.2
• 申請日: 2020-05-22
• 公開（公告）號: CN111521165B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 張朝貴;王昊卿;陳書華;鄭甲佳
• 申請（專利權）人: 中國路橋工程有限責任公司
• 主分類號: G01C15/00
• 分類號: G01C15/00;G01C5/00;G01B11/16;G06Q10/06
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 卞靜靜

本發明公開了一種隧道建設風險預測智能系統，包括信息采集模塊、與所述信息采集模塊連接的風險預測模塊、與所述風險預測模塊連接的反饋預警模塊，其中：信息采集模塊包括隧道本體信息采集單元，所述隧道本體信息采集單元包括：拱頂監測設備；兩組拱腰監測設備，兩組拱腰監測設備分別與隧道兩側拱腰一一對應設置；所述風險預測模塊用于獲取并分析所述信息采集模塊采集的信息以進行風險預測；所述反饋預警模塊用于依據風險預測結果進行預警。本發明具有提高風險預測數據檢測準確度，進一步提高風險預測準確度的有益效果。

技術領域

本發明涉及隧道建設設備技術領域。更具體地說，本發明涉及一種隧道建設風險預測智能系統。

背景技術

隧道建設過程包括勘察設計階段、施工階段、運營管理階段，其中，在施工階段，有效的監控隧道狀態，預測建設風險，確保施工安全，及時避免事故發生，對國家安全有著重要意義。隧道事故發生之初，必然會產生較大的形變或位移，因此通過對隧道形變或位移監測來評估隧道建設風險，進而配合進行預警，是一種簡單且直接有效的方法。

現有的對隧道形變或位儀監測多局限于拱頂沉降和水平收斂，即在一維空間內測量形變，導致形變數據獲取的不全面性，如何從多維空間監測隧道形變，來評估隧道建設風險，提高風險預測準確率，是目前急需解決的問題。

發明內容

本發明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優點。

本發明還有一個目的是提供一種隧道建設風險預測智能系統，通過拱頂監測設備的設置，可以沿隧道深度方向，無間斷獲取拱頂沉降數據或拱頂平移數據，進一步配合拱腰監測設備的設置，能夠有效區分拱腰水平收斂和傾斜收斂狀態，同時，獲取對應數據，提高風險預測數據檢測準確度，進一步提高風險預測準確度。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種隧道建設風險預測智能系統，包括信息采集模塊、與所述信息采集模塊連接的風險預測模塊、與所述風險預測模塊連接的反饋預警模塊，其中：

信息采集模塊包括隧道本體信息采集單元，所述隧道本體信息采集單元包括：

拱頂監測設備，其包括沿隧道縱向延伸方向分別設置于道床上的底面軌道和設置于拱頂的拱頂軌道、行走于底面軌道上的小車、固設于小車上的立柱、水平滑動設于立柱頂面的移動柱、滑動設于所述拱頂軌道上的滾輪組件、設于所述滾輪組件與所述移動柱間的螺旋彈簧、設于所述移動柱頂面用于檢測所述滾輪組件與所述移動柱間相對位移的第一位移傳感器、設于所述立柱頂面用于檢測所述移動柱在所述立柱頂面的水平位移的第二位移傳感器；

兩組拱腰監測設備，兩組拱腰監測設備分別與隧道兩側拱腰一一對應設置，每組拱腰監測設備包括涂畫于隧道拱腰內壁的至少一排標記圈、設于所述立柱側壁的與每排標記圈對應的至少一個激光測距儀、與每個激光測距儀相對應的相機，其中，當所述標記圈為至少兩排時，至少兩排標記圈沿拱腰橫斷面間隔設置，每排標記圈包括沿隧道縱向延伸方向間隔設置的多個，每個標記圈包括內圓、以內圓為中心由內至外依次擴散的環狀圈，每個標記圈的環狀圈具有不同標記；

所述風險預測模塊用于獲取并分析所述信息采集模塊采集的信息以進行風險預測；

所述反饋預警模塊用于依據風險預測結果進行預警。

優選的是，所述滾輪組件包括與所述移動柱通過螺旋彈簧連接的具有筒狀凹槽的承托、通過凹槽與所述承托轉動連接的滾輪托、轉動設于滾輪托上的滾輪，其中，所述滾輪托上設有用于檢測滾輪托相對于承托轉動角度的角度傳感器。

優選的是，所述承托與所述移動柱間沿螺旋彈簧周向等間隔設置至少2個伸縮桿，其中，所述伸縮桿壓縮至最短時的長度短于所述螺旋彈簧壓縮至最短時的長度。

優選的是，所述內圓直徑為2mm，每排標記圈的內圓連接構成沿隧道縱向方向延伸的線。