[發明專利]一種箱涵頂進過程中兩側支墩穩定性評估方法

有效

• 申請號: 202010829576.4
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN112102246B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 王浩;徐寅飛;溫學華;倪有豪;趙楷林;王飛球;謝以順;茅建校
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06V20/40;G06V10/44
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 肖鵬

本發明公開了一種箱涵頂進過程中兩側支墩穩定性評估方法，按照一定頻率，對工業相機所拍攝到的支墩視頻進行抽幀，在第一幀中選取多個監測像素點，獲取每個監測像素點對應三維矩陣；然后每相鄰兩幀中，根據上一幀的監測像素點對應三維矩陣判別搜索上一幀的監測像素點在下一幀中的關聯性點，獲取關聯性點對應的三維矩陣，所述下一幀中的關聯性點作為下一幀的監測像素點；根據每一幀中每個監測像素點的平面坐標，轉化為空間三維坐標；每相鄰兩幀中，將多個監測像素點之間的位置關系做比對，得到應變數據，設定應變預警閾值，判別是否給出預警，以便采取措施防止支墩失穩；具有安裝簡便、判別精度高、能夠實時判別的優點。

技術領域

本發明屬于橋梁監測領域，具體涉及到一種適用于箱涵頂進過程中便梁支墩的穩定性評估方法，適用于在箱涵頂進法施工時對兩側支墩的監測工程。

背景技術

在下穿式立交的建設中，預制箱涵頂進技術發揮了重要的作用，其重要的特點是不需要打斷上方道路的正常運行，同時保證下穿道路施工的正常進行，并有效的縮短施工工期，減小施工對交通的影響，增加工程社會效益。在箱涵頂進施工中，頂進箱涵兩側的支墩監測至關重要，關系到既有線路工程安全。

現對其監測的現有方法多為使用測斜管、光柵傳感器、應變片、位移計等傳感器讀取靜態數據，在提取數據后分析該結構受力狀態并評價其結構健康情況。在頂進法施工過程中，箱涵會在兩側的施加動態被動土壓力，灌注樁的位移不同步會導致支墩產生內力，甚至超過結構抗力已知承載力極限狀態。傳統的監測方法不能實時反應結構的真實情況，存在一定的安全隱患。

發明內容

發明目的：本發明提出一種箱涵頂進過程中兩側支墩穩定性評估方法，獲取多幀支墩視頻中的監測像素點的應變數據，設定應變預警閾值，判別是否給出預警，以便采取措施防止支墩失穩；具有安裝簡便、判別精度高、能夠實時判別的優點。

技術方案：本發明提出一種箱涵頂進過程中兩側支墩穩定性評估方法，包括以下步驟：

S1、監測支墩位移；設置至少兩個以不同方向斜向拍攝支墩平面的工業相機，進行支墩圖像數據采集；

S2、按照一定頻率，對工業相機所拍攝到的視頻進行抽幀，在第一幀中選取多個監測像素點，獲取每個監測像素點對應三維矩陣(x，y，n)；其中x為監測像素點在該幀中的平面橫坐標，y為監測像素點在該幀中的平面縱坐標，n為監測像素點的RGB通道數值；

S3、然后每相鄰兩幀中，根據上一幀的監測像素點對應三維矩陣(x，y，n)，判別搜索上一幀的監測像素點在下一幀中的關聯性點，獲取關聯性點對應的三維矩陣(x'，y'，n')，所述下一幀中的關聯性點作為下一幀的監測像素點；

S4、根據每一幀中每個監測像素點的平面橫坐標x和平面縱坐標y，轉化為該監測像素點的空間三維坐標(x，y，z)；

S5、每相鄰兩幀中，將上一幀中多個監測像素點之間的位置關系，與下一幀中多個監測像素點之間的位置關系做比對，得到應變數據，設定應變預警閾值，判別是否給出預警。

進一步，所述步驟S2中選取的所述監測像素點的數量為至少四個；相鄰兩幀中，上一幀中多個監測像素點的空間三維坐標分別為(x₁，y₁，z₁)、(x₂，y₂，z₂)…(x_q，y_q，z_q)；其中q≥4；

下一幀中多個監測像素點的空間三維坐標分別為(x'₁，y'₁，z'₁)、(x'₂，y'₂，z'₂)…(x'_q，y'_q，z'_q)；其中q≥4；

所述步驟S5具體包括：