[实用新型]盾构隧道地表沉降自动监测预警系统

说明书

本实用新型提供一种盾构隧道地表沉降自动监测预警系统，包括自动采集系统和预警系统，自动采集系统感知盾构地表沉降并产生相应的电信号，预警系统能够接收电信号数据，并能够在预定条件下自动预警。本实用新型自动监测预警系统结构简单，布置方便，PC端能够绘制时程曲线，当PC端预警系统接收到的监测值超出标准时程曲线上限或标准时程曲线下限，预警系统自动预警，通过监测盾构刀盘前方处于不同时程曲线阶段的地表监测点的沉降值，来反向验证盾构机此时的工况是否合理，尤其当需要微调盾构机工况的时候，借此能够对盾构机工况问题提前发现、及时调整，防止发生安全风险。

技术领域

本发明涉及盾构地表沉降监测领域，尤其是一种盾构隧道地表沉降自动监测预警系统。

背景技术

盾构法施工技术是地铁建设工程的关键技术，随着轨道交通建设的不断进行，盾构施工因其施工的快速、安全迅速在城市轨道交通建设中占据了一席之地。但盾构地表沉降也成为不可忽视的问题，目前虽然有对地表沉降的相关监测手段，但大多结构复杂，不能对其进行时时动态监控，无法根据实时监测数据分析、指导施工，调整工况。

针对北京新机场线大直径盾构地铁隧道施工面临的隧道区间较长、穿过土层情况复杂、隧道直径大(8.8m)等客观问题，盾构机推进过程中经常要调整盾构机工况，在工况调整过程中容易出现参数调整不合理如推力过大、土压偏小实际欠压推进的情况，一旦参数不合理就可能出现地表沉降过大甚至塌陷的情况。

因此有必要对盾构地表沉降采取行之有效的监测和预警措施，严格控制地表沉降，杜绝因地表沉降引发的上部结构安全隐患，显得尤为必要和紧迫。

发明内容

为解决上述问题，提出一种基于地表轴线点时程曲线规律设计的地表沉降自动监测预警系统。

本发明提供一种盾构隧道地表沉降自动监测预警系统，包括自动采集系统和预警系统，其中，

所述自动采集系统包括：

i.两个静力水准仪，其中一个安装于正在推进的隧道轴线正上方地表的监测点，另一个安装于同一水平不受盾构推进影响的地表监测点，所述静力水准仪用于感知盾构隧道地表沉降并产生相应的电信号；

ii.自动化采集电箱，分别与所述两个静力水准仪连接，用于采集静力水准仪产生的电信号；

所述预警系统包括PC端，所述PC端能够通过无线传输接收自动化采集电箱传递的电信号数据，并能够在预定条件下自动预警。

优选地，所述两个静力水准仪通过上部连接气管、中部连接气管以及下部连接水管连接。

优选地，所述PC端具有数据处理模块，所述数据处理模块能够绘制时程曲线。

优选地，所述PC端具有预警模块，所述预警模块当刀盘前方监测点在对应时程曲线上的位置沉降超出上下限时，能够自动发布红色预警。

优选地，所述自动化采集电箱内有自动数据记录仪。

有益效果：本发明自动监测预警系统结构简单，布置方便，PC端能够绘制时程曲线，当PC端预警系统接收到的监测值超出标准时程曲线上限或标准时程曲线下限，预警系统自动预警，通过监测盾构刀盘前方处于不同时程曲线阶段的地表监测点的沉降值，来反向验证盾构机此时的工况是否合理，尤其当需要微调盾构机工况的时候，借此能够对盾构机工况问题提前发现、及时调整，防止发生安全风险。

附图说明

图1为监测系统结构布置示意图；

图2为阶段划分和样本处理示意图；

图3为监测数据传输示意图。

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但不构成对本发明的限定。