[发明专利]一种交叉穿越既有线的既有线变形监测系统及方法

权利要求书

1.一种交叉穿越既有线的既有线变形监测系统，所述交叉穿越既有线即为新建线路(500)上跨或下穿既有线路(400)，所述既有线变形监测系统包括：监测模块(100)，用于对所述既有线路(400)的变形数据进行监测；数据处理模块(200)，用于处理所述监测模块(100)所测得的变形数据；施工指导模块(300)，用于对所述新建线路(500)的施工设计进行优化并对施工过程进行调节；其特征在于，

在所述既有线路(400)基于监测位置到交叉位置的距离与第一阈值和第二阈值相对大小的不同分为若干不同影响区域的情况下，所述监测模块(100)在不同影响区域设置有差异化的监测布置方案，使得所述监测模块(100)能够获取不同影响区域的变形数据；

在所述新建线路(500)基于施工面到所述既有线路(400)的最小距离与第三阈值相对大小的不同分为若干施工区域的情况下，所述数据处理模块(200)基于变形数据的空间分布规律和时间变化规律向所述施工指导模块(300)输出反馈指令和调节指令，其中，所述反馈指令用于指导所述既有线路(400)的监测布置和监测复核，所述调节指令用于优化所述新建线路(500)的施工设计。

2.根据权利要求1所述的既有线变形监测系统，其特征在于，所述既有线路(400)基于监测位置到交叉位置的距离与所述第一阈值和所述第二阈值相对大小的不同分为可能影响区(401)、次要影响区(402)和主要影响区(403)，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值，所述可能影响区(401)为监测位置到交叉位置的距离大于所述第二阈值的既有线路区段，所述次要影响区(402)为监测位置到交叉位置的距离小于所述第二阈值且大于所述第一阈值的既有线路区段，所述重要影响区(403)为监测位置到交叉位置的距离小于所述第一阈值的既有线路区段。

3.根据权利要求1或2所述的既有线变形监测系统，其特征在于，在所述既有线路(400)依据所述第一阈值和所述第二阈值划分为所述主要影响区(403)、所述次要影响区(402)和所述可能影响区(401)的情况下，所述监测模块(100)分别在所述主要影响区(403)、所述次要影响区(402)和所述可能影响区(401)设置差异化的监测布置，其中，差异化的监测布置包括监测项目、监测点位置、监测点密度中的至少一项不同。

4.根据前述权利要求1至3之一所述的既有线变形监测系统，其特征在于，所述新建线路(500)基于施工面到所述既有线路(400)的最小距离与所述第三阈值相对大小的不同分为前施工区域(501)、近接施工区域(502)和后施工区域(503)，其中，所述前施工区域(501)为施工面到所述既有线路(400)的最小距离大于所述第三阈值且施工面的推进方向朝向交叉位置的区段，所述后施工区域(503)为施工面到所述既有线路(400)的最小距离大于所述第三阈值且施工面的推进方向远离交叉位置的区段，所述近接施工区域(502)为分布在交叉位置两侧且施工面到所述既有线路(400)的最小距离小于所述第三阈值的区段。

5.根据前述权利要求1至4之一所述的既有线变形监测系统，其特征在于，在所述新建线路(500)依据所述第三阈值划分为所述前施工区域(501)、所述近接施工区域(502)和所述后施工区域(503)的情况下，所述数据处理模块(200)配置有第一工作模式至第三工作模式，使得所述数据处理模块(200)能够基于所述第一工作模式至所述第三工作模式对所述监测模块(100)所测得的变形数据进行不同程度的加工并以不同频次反馈至所述施工指导模块(300)，其中，不同程度的加工包括计算不同维度的空间分布规律和随时间的变化率，变化加速度。

6.根据权利要求2或3所述的既有线变形监测系统，其特征在于，所述第一阈值和所述第二阈值根据隧道地表沉降曲线计算公式中的沉降槽宽度系数i进行设定，所述第一阈值为i，所述第二阈值为2.5i，其中，i＝(H+R)/((2π)^0.5*tan(π/4-ψ/2))，H为新建线路(500)隧道覆土厚度，R为新建线路(500)隧道计算半径，对于非圆截面，R为(A/π)^0.5，A为新建线路(500)隧道截面积，ψ为隧道周围地层内摩擦角。