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一种地 铁区间隧道初支应变无线监测系统

阅读：156发布：2024-02-19

专利汇可以提供一种地铁区间隧道初支应变无线监测系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种地铁区间隧道初支应变无线监测系统，其包括多个与地铁区间隧道格栅钢架固定连接的振弦式应变计、安装于监测现场的现场数据采集箱、连接振弦式应变计与现场数据采集箱之间的连接数据线、位于地面的无线接收器及电脑，所述现场数据采集箱中设置有综合数据采集模块及无线发射器，振弦式应变计测量现场的应变情况并将测量结果通过连接数据线传输至综合数据采集模块，无线发射器将数据无线传输至位于地面的无线接收器，无线接收器通过有线或无线方式与电脑相连，电脑屏幕将测量结果显示出来。本实用新型可实现地铁区间隧道初支应变的连续实时监测，克服了传统手动监测只能间隔量测，监测数据不连续且监测费时费力等缺点。，下面是一种地铁区间隧道初支应变无线监测系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种地铁区间隧道初支应变无线监测系统，其特征在于：包括多个与地铁区间隧道格栅钢架固定连接的振弦式应变计、安装于监测现场的现场数据采集箱、连接振弦式应变计与现场数据采集箱之间的连接数据线、位于地面的无线接收器及电脑，所述现场数据采集箱中设置有综合数据采集模块及无线发射器，振弦式应变计测量现场的应变情况并将测量结果通过连接数据线传输至综合数据采集模块，无线发射器将数据无线传输至位于地面的无线接收器，无线接收器通过有线或无线方式与电脑相连，电脑屏幕将测量结果显示出来。
2.根据权利要求1所述的一种地铁区间隧道初支应变无线监测系统，其特征在于：地铁区间隧道格栅钢架由内拱、外拱及搭接于内拱与外拱之间的径向支管构成格栅结构，径向支管上延其长度方向焊接有应变计固定座，振弦式应变计焊接固定于应变计固定座上。
3.根据权利要求2所述的一种地铁区间隧道初支应变无线监测系统，其特征在于：多个振弦式应变计设置于隧道内同一断面的地铁区间隧道格栅钢架上，且沿该断面的圆周方向均匀布置。

说明书全文

一种地铁区间隧道初支应变无线监测系统

技术领域

[0001] 本实用新型涉及监测系统，尤其涉及应用于地铁区间隧道初支应变监测系统。

背景技术

[0002] 我国目前正处在大规模建设时期，在各工程领域特别是城市轨道交通中出现了大量的隧道工程。在隧道开挖施工过程中，由于一侧岩土被挖去对围岩产生卸荷作用，围岩从应力平衡状态转变为非平衡状态，在隧道施工过程中往往需要通过支护结构(比如格栅钢架)使围岩重新达到一个平衡状态来维持围岩的稳定性。隧道围岩的应变将产生变化，保障围岩稳定性是保证施工安全的一个极其重要的任务。隧道围岩应变监测是隧道围岩松动影响范围、判断围岩稳定性，掌握围岩应变发展变化规律，评估支护效果的主要手段和依据，是保证围岩稳定性安全的最可靠的方法之一。

[0003] 在目前的隧道施工过程中围岩应变的监测比较常用的方法是在开挖面的初支(例如格栅钢架)焊接应变计，将其与预留连接线相连，然后在施工过程中，定期带测试仪器到现场，将综合测试仪与预留连接线相连，读取监测结果。这种监测方法，可以测得测量时围岩的应变状况。但是对于两个测点时间间隔之内的应变变化情况，则无法获得。若隧道围岩应变异常发生在两次测量时点之内，则此监测方法无法及时的给予施工以反馈。要想达到较理想的监测结果，只能不断的加大监测频次，投入更过的人力。

[0004] 因此，有必要设计出一种地铁区间隧道初支应变监测系统，在减少人力投入的情况下，还能实现区间隧道围岩应变的连续实时监测，为地铁区间隧道的施工围岩稳定性提供有效的实时安全预警系统。发明内容

[0005] 为解决传统地铁区间隧道围岩应变监测存在的缺点，公开了一种基于电子信息技术的地铁区间隧道初支应变无线监测系统，以优化地铁区间隧道施工过程中围岩的应变监测问题。

[0006] 本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种地铁区间隧道初支应变无线监测系统，包括多个与地铁区间隧道格栅钢架固定连接的振弦式应变计、安装于监测现场的现场数据采集箱、连接振弦式应变计与现场数据采集箱之间的连接数据线、位于地面的无线接收器及电脑，所述数据采集箱中设置有综合数据采集模块及无线发射器，振弦式应变计测量现场的应变情况并将测量结果通过连接数据线传输至综合数据采集模块，无线发射器将数据无线传输至位于地面的无线接收器，无线接收器通过有线或无线方式与电脑相连，电脑屏幕将测量结果显示出来。

[0007] 具体地来说，地铁区间隧道格栅钢架由内拱、外拱及搭接于内拱与外拱之间的径向支管构成格栅结构，径向支管上延其长度方向焊接有应变计固定座，振弦式应变计焊接固定于应变计固定座上。

[0008] 优选地，多个应变计设置于隧道内同一断面的地铁区间隧道格栅钢架上，且沿该断面的圆周方向均匀布置。

[0009] 本实用新型的有益效果为：

[0010] (1)人工成本低，可以实时不间断监测，监测结果更有保障。克服了传统的手动测量易于受人工操作影响数据准确性，且间隔测量耗费大量人力，获得的监测结果不连续，无法完整显示隧道断面初支应变变化全过程的缺点。

[0011] (2)地铁区间隧道断面围岩应变监测结果可以通过笔记本电脑显示屏实时显示，并可以通过软件进行记录和生成图表，实现了对地铁区间隧道围岩应变的实时自动监测预警功能。

[0012] (3)地铁区间隧道初支应变无线监测系统有利于实现地铁隧道施工过程中的信息化施工，全程监控施工过程中隧道初支应变的动态变化，可以根据监测结果提供动态预警，施工过程安全可控。附图说明

[0013] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细的说明：

[0014] 图1是本实用新型系统示意图；

[0015] 其中：

[0016] 1－振弦式应变计，2－连接数据线，3－综合数据采集模块，4－无线发射器，5－现场数据采集箱，6－无线接收器，7－笔记本电脑。

具体实施方式

[0017] 如图1所示为一种地铁区间隧道初支应变无线监测系统，其包括多个埋设于地铁区间隧道断面格栅钢架上的振弦式应变计1、安装于监测现场的现场数据采集箱5、连接振弦式应变计1与现场数据采集箱5之间的连接数据线2、位于地面的无线接收器6及笔记本电脑7。现场数据采集箱5中设置有综合数据采集模块3及无线发射器4，振弦式应变计1测量现场的应变情况并将测量结果通过连接数据线2传输至综合数据采集模块3，无线发射器4将数据无线传输至位于地面的无线接收器6，无线接收器6通过有线或无线方式与笔记本电脑7相连。经笔记本电脑7中的监测软件处理，监测结果以数值及图表的形式在笔记本显示屏幕上直接显示出来。笔记本中的监测软件将接收到的监测结果实时与预设的报警值比较，一旦监测值大于报警值，随即启动报警系统，实现了地铁区间隧道初支应变的实时动态监测。

[0018] 地铁区间隧道格栅钢架由内拱、外拱及搭接于内拱与外拱之间的径向支管构成格栅结构，径向支管上延其长度方向焊接有应变计固定座，振弦式应变计焊接固定于应变计固定座上。

[0019] 多个振弦式应变计设置于隧道内同一断面的地铁区间隧道格栅钢架上，且沿该断面的圆周方向均匀布置。若隧道初支应变监测断面距离隧道竖井洞口较远，影响无线发射器的传输信号，需延长数据采集箱中无线发射器的连接线，将无线发射器移至距离隧道竖井适当的位置，直至无线接收器接收信号良好。

[0020] 本实用新型用于地铁区间隧道初支应变监测时主要包括以下步骤：

[0021] 1、根据监测断面测点布置，将若干个振弦式应变计在区间隧道竖立格栅拱架前按照间距要求焊接在格栅钢架上的应变计固定座。

[0022] 2、将振弦式应变计的连接数据线与数据采集箱相连，打开数据采集箱的电源开关。在区间隧道埋设初支格栅钢架后使用综合测试检测振弦式应变计是否能正常使用，并将应变计的应变值设定为初始值。

[0023] 3、在地面连接好无线接收器与笔记本电脑，测试无线信号的接收。若信号较弱或无法接收到无线发射器发出的信号。则应延长无线发射器与数据采集箱之间的连接线，将无线发射器移至靠近隧道竖井位置，直至无线接受器接收信号良好。

[0024] 4、在各部件测试完毕后，可以进行喷射混凝土支护的施工。无线发射器开始将初支格栅钢架应变计所监测的应变数据传输至无线接收器，并经数据线传输至笔记本电脑中。

[0025] 5、笔记本电脑中的监测软件对应变监测数据进行计算处理，电信号转换为数值，在笔记本电脑显示屏上以数值和图表的形式直接显示出来。

[0026] 6、监测软件通过对应变监测数据分析，当监测值大于预设报警值时，软件随即启动报警功能，实现动态预警功能。

[0027] 7、通过地铁区间隧道初支应变无线监测系统的预警功能，保障地铁施工的安全。根据预警分析具体原因，调整施工方案，使整个施工过程始终处于受控状态，从而保证了隧道施工全过程的安全。

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