隧道监测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及隧道施工技术领域，特别涉及一种隧道监测系统及方法，本发明专利技术技术方案通过设置至少两个第一监测设备，将至少两个第一监测设备沿隧道的长度方向间隔布置在拱顶上，并且让任意一个第一监测设备用于监测与其相邻的第一监测设备相对于拱顶的移动信息，使得本发明专利技术在实施过程中能够让整个隧道内设置的所有第一监测设备形成一个依次获取各对应点位的监测结果的监测系统，再根据所获取的各监测点位的监测信息达到准确获取隧道的各监测点位的监测结果，解决了相关技术中在对隧道进行沉降监测时，无法实时且准确的获取隧道的监测结果的缺陷，实现了实时且准确的获取隧道的监测结果的功能。结果的功能。结果的功能。

【技术实现步骤摘要】
隧道监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及隧道施工
，特别涉及一种隧道监测系统及方法。

技术介绍

[0002]在隧道进行施工时，需要对已成形的隧道的各断面的沉降情况进行监测。相关技术中，在对隧道进行沉降监测时，无法实时且准确的获取隧道的监测数据。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的是提供一种隧道监测系统及方法，旨在解决相关技术在对隧道进行沉降监测时，无法实时且准确的获取隧道的监测结果的技术问题。
[0004]为实现上述目的，根据本公开实施例的第一方面，本专利技术提出的一种隧道监测系统，所述隧道内间隔设置有至少两个监测断面，所述监测断面包括拱顶以及形成于所述拱顶两侧的拱腰；
[0005]所述监测系统包括：
[0006]至少两个第一监测设备，至少两个所述第一监测设备沿所述隧道的长度方向间隔布置于所述拱顶，任意一个所述第一监测设备用于监测与其相邻的所述第一监测设备相对于所述拱顶的移动信息。
[0007]可选地，所述第一监测设备包括：
[0008]二维感光组件，所述二维感光组件安装于所述拱顶，所述二维感光组件包括感光镜以及连接于所述感光镜一侧的连接支架，所述连接支架与所述拱顶连接，所述感光镜的镜面垂直于所述隧道设置所述二维感光组件处的中心轴线；
[0009]云台，所述云台包括连接段以及与所述连接段相连的转动段，所述连接段相对于所述连接支架连接于所述感光镜的另一侧；以及，
[0010]激光发射器，所述激光发射器安装于所述转动段，且所述激光发射器的激光发射端朝向相邻的下一个所述感光镜的镜面。
[0011]可选地，任意一个所述激光发射器朝向与其相邻的任意一个所述二维感光组件设置，且各所述激光发射器的激光发射端依次朝向与其相邻的下一个实时感光镜的镜面。
[0012]可选地，所述基准点设置于所述隧道的明洞段的洞口处，
[0013]所述基准点上安装有朝向与其相邻的所述监测断面的所述第一监测设备。
[0014]可选地，任意相邻两个所述第一监测设备之间的间距至少为10m。
[0015]可选地，所述监测系统还包括第二监测设备，所述第二监测设备包括：
[0016]测距传感器，所述测距传感器布置于两个所述拱腰的其中一者上，且所述传感器的输出端朝向两个所述拱腰中的另一者；以及，
[0017]反射板，所述反射板安装于两个所述拱腰中的另一者上，且所述反射板朝向所述测距传感器设置；
[0018]和/或，
[0019]所述监测系统还包括数据处理终端，所述数据处理终端分别与所述第一监测设备以及所述第二监测设备通信连接。
[0020]根据本专利技术公开实施例的第二方面，本专利技术还提出一种隧道监测方法，应用于第一方面所述的隧道监测系统，包括如下步骤：
[0021]利用所述监测系统获取所述隧道的第二监测数据；其中，所述第二监测数据包括所述隧道的沉降值以及位移值；
[0022]分析并得到所述第二监测数据与第一监测数据之间的相对变化值；其中，所述第一监测数据包括原始位置信息以及对应的围岩等级；
[0023]利用所述相对变化值，得到所述隧道的沉降结果。
[0024]可选地，所述第一监测数据还包括所述隧道的净空收敛值；
[0025]在所述利用所述监测系统获取所述隧道的第二监测数据的步骤之前，还包括：
[0026]利用所述测距传感器获取两个所述拱腰之间的净空收敛值。
[0027]可选地，所述围岩等级包括Ⅲ级围岩、Ⅳ级围岩以及
Ⅴ
级围岩；
[0028]所述利用所述相对变化值，得到所述隧道的沉降结果的步骤，包括：
[0029]根据所述围岩等级以及所述隧道的埋深，得到所述隧道的拱脚水平相对净空变化值以及所述隧道的拱顶相对下沉值；其中，所述拱脚水平相对净空变化值以及所述拱顶相对下沉值均与所述围岩等级相对应；
[0030]根据所述拱脚水平相对净空变化值以及所述拱顶相对下沉值得到所述隧道的沉降结果。
[0031]可选地，所述根据所述拱脚水平相对净空变化值以及所述拱顶相对下沉值得到所述隧道的监测数据的步骤，包括：
[0032]获取所述隧道所在区域的围岩类型；其中，所述围岩类型包括硬质围岩以及软质围岩；
[0033]根据所述围岩类型，得到对应的所述拱脚水平相对净空变化值以及所述拱顶相对下沉值，
[0034]根据所述拱脚水平相对净空变化值以及所述拱顶相对下沉值，得到所述隧道的监测结果。
[0035]本专利技术技术方案通过设置至少两个第一监测设备，将至少两个第一监测设备沿隧道的长度方向间隔布置在拱顶上，并且让任意一个第一监测设备用于监测与其相邻的第一监测设备相对于拱顶的移动信息，使得本专利技术在实施过程中能够让整个隧道内设置的所有第一监测设备形成一个依次获取各对应点位的监测结果的监测系统，再根据所获取的各监测点位的监测信息达到准确获取隧道的各监测点位的监测结果，解决了相关技术中在对隧道进行沉降监测时，无法实时且准确的获取隧道的监测结果的缺陷，实现了实时且准确的获取隧道的监测结果的功能。
附图说明
[0036]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以
根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0037]图1为本专利技术示例的隧道监测系统的结构示意图；
[0038]图2为图1中示例的第一监测设备的结构示意图；
[0039]图3为本专利技术示例的隧道监测方法的流程图；
[0040]图4为图中的步骤S300的细化流程图；
[0041]图5为本专利技术示例的步骤S320的细化流程图；
[0042]图6为本专利技术示例的一些具体实施例中的数据生成的可视化图表；
[0043]图7为本专利技术示例的一些具体实施例中的警情处理提示；
[0044]图8为本专利技术示例的一些具体实施例中的权限分配图；
[0045]图9为本专利技术示例的一些具体实施例中的工程配置图；
[0046]图10为本专利技术示例的一些具体实施例中的报告生成结果；
[0047]图11为本专利技术示例的一些具体实施例中的数据处理图；
[0048]图12为本专利技术示例的一些具体实施例中的参数化表格显示图；
[0049]图13为本专利技术示例的一些具体实施例中的数据变化曲线图；
[0050]图14为本专利技术示例的一些具体实施例中的手机端展示图。
[0051]本专利技术目的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0052]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道监测系统，其特征在于，所述隧道内间隔设置有至少两个监测断面，所述监测断面包括拱顶以及形成于所述拱顶两侧的拱腰；所述监测系统包括：至少两个第一监测设备，至少两个所述第一监测设备沿所述隧道的长度方向间隔布置于所述拱顶，任意一个所述第一监测设备用于监测与其相邻的所述第一监测设备相对于所述拱顶的移动信息。2.根据权利要求1所述的隧道监测系统，其特征在于，所述第一监测设备包括：二维感光组件，所述二维感光组件安装于所述拱顶，所述二维感光组件包括感光镜以及连接于所述感光镜一侧的连接支架，所述连接支架与所述拱顶连接，所述感光镜的镜面垂直于所述隧道设置所述二维感光组件处的中心轴线；云台，所述云台包括连接段以及与所述连接段相连的转动段，所述连接段相对于所述连接支架连接于所述感光镜的另一侧；以及，激光发射器，所述激光发射器安装于所述转动段，且所述激光发射器的激光发射端朝向相邻的下一个所述感光镜的镜面。3.根据权利要求2所述的隧道监测系统，其特征在于，任意一个所述激光发射器朝向与其相邻的任意一个所述二维感光组件设置，且各所述激光发射器的激光发射端依次朝向与其相邻的下一个实时感光镜的镜面。4.根据权利要求3所述的隧道监测系统，其特征在于，所述基准点设置于所述隧道的明洞段的洞口处，所述基准点上安装有朝向与其相邻的所述监测断面的所述第一监测设备。5.根据权利要求4所述的隧道监测系统，其特征在于，任意相邻两个所述第一监测设备之间的间距为Ⅲ级围岩30m/Ⅳ级围岩20m/
Ⅴ
级围岩10m。6.根据权利要求1至5中任一项所述的隧道监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括第二监测设备，所述第二监测设备包括：测距传感器，所述测距传感器布置于两个所述拱腰的其中一者上，且所述传感器的输出端朝向两个所述拱腰中的另一者；以及，反射板，所述反射板安装于两个所述拱...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵志辉，祝迎辉，董玉中，胡景辉，韩进涛，
申请(专利权)人：中铁二十局集团第六工程有限公司，
类型：发明
国别省市：