管廊沉降检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种管廊沉降检测系统及检测方法。其中检测系统包括：十字型吊架，通过万向节悬挂安装在一段管廊的顶板上；十字型吊架的水平横梁的一端设置有螺旋配重；十字型吊架的水平横梁上安装有气泡水平仪；三台激光测距仪，第一激光测距仪和第二激光测距仪安装在十字型吊架的竖直梁的下端；第三激光测距仪安装在十字型吊架的水平横梁的另一端；及漫反射板，由固定板和活动板组成；其中，固定板安装在二段管廊的侧壁上；活动板与固定板通过轴进行连接，且始终处于竖直向下的状态。采用本发明专利技术的系统，可以对管廊的倾斜角度、水平方向位移和/或竖直方向位移进行检测，可以实现对管廊沉降情况的实时检测和预知预判。

Pipe corridor settlement detection system and detection method

The invention discloses a pipe corridor settlement detection system and a detection method thereof. The detection system comprises a cross type hanger by Cardan suspension mounting roof in a corridor on the side of the horizontal beam; cross type hanger is provided with spiral counterweight; horizontal beam cross hangers are installed on the bubble level; three sets of laser rangefinder, laser rangefinder and the lower end of the first second laser ranging instrument installation in the vertical cross beam hanger; third laser rangefinder installed on the other end of the horizontal beam cross type hanger; and the reflection plate is composed of a fixed plate and a movable plate; the fixed plate is arranged in two sections of pipe gallery on the side wall; the movable plate and the fixed plate are connected by shaft, and is always in vertical state. By adopting the system of the invention, the inclination angle, horizontal direction displacement and / or vertical direction displacement of the pipe corridor can be detected, and the real-time detection and prediction of the settlement of the pipe gallery can be realized.

【技术实现步骤摘要】
管廊沉降检测系统及检测方法
本专利技术涉及自动化检测
，具体涉及一种管廊沉降检测系统及检测方法。
技术介绍
随着城市发展，管廊已成为城市不可缺少的基础设施，管廊沉降检测对管廊的安全运行有着重要意义，同时检测数据能够直接用来评价管廊对地表环境的影响。管廊一般建在人口密集、建筑设施密布的城市中，管廊运营时不可避免地会产生对岩土体的扰动，并引起洞室周围地表发生位移和变形，当位移和变形超过一定的限度时，势必危及周围地面建筑设施和管廊自身的安全。因此，管廊沉降检测可有效监控此类问题，一旦沉降超过一定限度，可及时发出报警并及时处理，避免沉降造成的相关事故。现有的管廊沉降检测主要在工程建设期间，采用人工测量的方法，监测仪器使用数字水准仪，通过设置高程控制网。通过人工检测水准基点与工作基点的联测，采用一等水准观测，施工初期一个月复测一次，三个月以后每三个月观测一次。遇到跨雨季等特殊情况增加观测次数，以判定工作基点的稳定性。工作基点均位于沉降影响范围外的已稳定的永久性建筑物上。在实现本专利技术实施例的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：人工测量效率低，大多只能在施工期间测量；管廊运营期间不再测量，只有管廊出现严重沉降，并对周围的建筑物和地面造成影响时，才会再次人工测量管廊沉降情况，不能实现管廊沉降的实时检测和预知预判。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的管廊沉降检测系统和相应的管廊沉降检测方法。根据本专利技术的一个方面，提供了一种管廊沉降检测系统，包括：十字型吊架，通过万向节悬挂安装在一段管廊的顶板上；十字型吊架的水平横梁的一端设置有螺旋配重；十字型吊架的水平横梁上安装有气泡水平仪；三台激光测距仪，第一激光测距仪和第二激光测距仪安装在十字型吊架的竖直梁的下端，位于一段管廊内部；第三激光测距仪安装在十字型吊架的水平横梁的另一端，位于二段管廊内部；及漫反射板，由固定板和活动板组成；其中，固定板安装在二段管廊的侧壁上，与水平方向成预设角度；活动板与固定板通过轴进行连接，且始终处于竖直向下的状态。根据本专利技术的另一方面，提供了一种管廊沉降检测方法，包括：预先获取第一激光测距仪到固定板的第一初始水平距离a1、第二激光测距仪到活动板的第二初始水平距离a2、第三激光测距仪到固定板的初始竖直距离b作为初始参数；其中，a1＝a2＝a；测量第一激光测距仪到漫反射固定板的实际水平距离x、第三激光测距仪到固定板的实际竖直距离y；将x与a进行比较，将y与b进行比较；若x＝a且y＝b，则检测到二段管廊没有发生沉降；若x≠a且y≠b，则计算二段管廊固定板与水平方向的夹角θ；将夹角θ与预设角度进行比较；若夹角θ等于预设角度，则检测到二段管廊仅在竖直方向发生沉降；若夹角θ小于预设角度，则检测到二段管廊发生左侧倾斜；若夹角θ大于预设角度，则检测到二段管廊发生右侧倾斜。根据本专利技术的管廊沉降检测系统及检测方法，可以实现自动对管廊的倾斜角度、水平方向位移和/或竖直方向位移进行检测，由此解决了现有技术中人工测量效率低且测量时期受限的问题，取得了对管廊沉降情况的实时检测和预知预判的有益效果。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1示出了根据本专利技术一个实施例的管廊沉降检测系统的截面结构示意图；图2示出了根据本专利技术一个实施例的管廊沉降检测方法的流程图；图3示出了根据本专利技术一个实施例的管廊仅在竖直方向发生沉降的截面结构示意图；图4示出了根据本专利技术一个实施例的管廊发生左侧倾斜沉降的检测方法的流程图；图5a示出了本专利技术的二段管廊发生左侧倾斜沉降的截面结构示意图；图5b示出了本专利技术的二段管廊发生左侧倾斜的截面结构示意图；图5c示出了本专利技术的二段管廊发生左侧倾斜后竖直沉降的截面结构示意图；图5d示出了本专利技术的二段管廊发生左侧倾斜和竖直沉降后水平移动的截面结构示意图；图6示出了根据本专利技术一个实施例的管廊发生右侧倾斜沉降的检测方法的流程图；图7a示出了本专利技术的二段管廊发生右侧倾斜沉降的截面结构示意图；图7b示出了本专利技术的二段管廊发生右侧倾斜的截面结构示意图；图7c示出了本专利技术的二段管廊发生右侧倾斜后水平移动的截面结构示意图；图7d示出了本专利技术的二段管廊发生右侧倾斜沉降后固定板位于初始位置上方的截面结构示意图。图7e示出了本专利技术的二段管廊发生右侧倾斜沉降后固定板位于初始位置下方的截面结构示意图。1为第一激光测距仪；2为第二激光测距仪；3为第三激光测距仪；4为十字型吊架的水平横梁；5为十字型吊架的竖直梁；6为螺旋配重；7为气泡水平仪；8为万向节；9为固定板原始位；10为活动板原始位；11为二段管廊只有竖直方向垂直沉降情况下，固定板的位置；12为二段管廊只有竖直方向垂直沉降情况下，活动板的位置；13为二段管廊向左倾斜且在垂直和水平向左方向均有位移情况下，固定板的位置；14为二段管廊向左倾斜且在垂直和水平向左方向均有位移情况下，活动板的位置；15为二段管廊向左倾斜沉降情况下，研究二段管廊只有左倾旋转时，因左倾旋转后的固定板的位置；16为二段管廊向左倾斜沉降情况下，研究二段管廊只有左倾旋转时，因左倾旋转后的活动板的位置；17为二段管廊向左倾斜沉降情况下，研究二段管廊的左倾旋转并只垂直下沉时，固定板的位置；18为二段管廊向左倾斜沉降情况下，研究二段管廊的左倾旋转并只垂直下沉时，活动板的位置；19为二段管廊向右倾斜沉降情况下，研究二段管廊只有右倾旋转时，因右倾旋转后的固定板的位置；20为二段管廊向右倾斜沉降情况下，研究二段管廊只有右倾旋转时，因右倾旋转后的活动板的位置；21为二段管廊向右倾斜沉降情况下，研究二段管廊的右倾旋转并水平向右时，固定板的位置；22为二段管廊向右倾斜沉降情况下，研究二段管廊的右倾旋转并水平向右时，活动板的位置；23为二段管廊向右倾斜，在垂直和水平向右方向均有位移，且固定板竖直方向位置位于初始位置之上时情况下，固定板的位置；24为二段管廊向右倾斜，在垂直和水平向右方向均有位移，且固定板竖直方向位置位于初始位置之上时情况下，活动板的位置；25为二段管廊向右倾斜，在垂直和水平向右方向均有位移，且固定板竖直方向位置位于初始位置之下时情况下，固定板的位置；26为二段管廊向右倾斜，在垂直和水平向右方向均有位移，且固定板竖直方向位置位于初始位置之下时情况下，活动板的位置；27为固定板；28为活动板；29为漫反射板的固定板和活动板连接轴；30为固定板和活动板的连接点；101为第一激光测距仪的光线、102为第二激光测距仪的光线、103为第三激光测距仪的光线。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管廊沉降检测系统，其特征在于，用于对管廊的倾斜角度、水平方向位移和/或竖直方向位移进行检测，所述系统包括：十字型吊架，通过万向节悬挂安装在一段管廊的顶板上；所述十字型吊架的水平横梁的一端设置有螺旋配重；所述十字型吊架的水平横梁上安装有气泡水平仪；三台激光测距仪，第一激光测距仪和第二激光测距仪安装在所述十字型吊架的竖直梁的下端，位于一段管廊内部；第三激光测距仪安装在所述十字型吊架的水平横梁的另一端，位于二段管廊内部；及漫反射板，由固定板和活动板组成；其中，所述固定板安装在二段管廊的侧壁上，与水平方向成预设角度；所述活动板与所述固定板通过轴进行连接，且始终处于竖直向下的状态。

【技术特征摘要】
1.一种管廊沉降检测系统，其特征在于，用于对管廊的倾斜角度、水平方向位移和/或竖直方向位移进行检测，所述系统包括：十字型吊架，通过万向节悬挂安装在一段管廊的顶板上；所述十字型吊架的水平横梁的一端设置有螺旋配重；所述十字型吊架的水平横梁上安装有气泡水平仪；三台激光测距仪，第一激光测距仪和第二激光测距仪安装在所述十字型吊架的竖直梁的下端，位于一段管廊内部；第三激光测距仪安装在所述十字型吊架的水平横梁的另一端，位于二段管廊内部；及漫反射板，由固定板和活动板组成；其中，所述固定板安装在二段管廊的侧壁上，与水平方向成预设角度；所述活动板与所述固定板通过轴进行连接，且始终处于竖直向下的状态。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一激光测距仪和第二激光测距仪的光线始终保持在水平状态，所述第三激光测距仪的光线始终保持竖直状态。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，初始状态下所述第一激光测距仪和第三激光测距仪的光线照射到所述固定板和活动板连接的轴的位置上。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一激光测距仪和第三激光测距仪的光线始终照射到所述固定板上；所述第二激光测距仪的光线始终照射到所述活动板上。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述螺旋配重为可调螺旋配重，用于调节使十字型吊架的水平横梁保持在水平状态。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述十字型吊架由刚性材料制作而成。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一激光测距仪用于测量第一激光测距仪到固定板的水平距离；所述第二激光测距仪用于测量第二激光测距仪到活动板的水平距离；所述第三激光测距仪用于测量第三激光测距仪到固定板的竖直距离。8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述活动板与固定板的连接轴位于所述固定板的中间部位。9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述预设角度为45度。10.一种管廊沉降检测方法，其特征在于，所述方法利用权利要求1-9中任一项所述的管廊沉降检测系统对管廊的倾斜角度、水平方向位移和/或竖直方向位移进行检测，所述方法预先获取第一激光测距仪到固定板的第一初始水平距离a1、第二激光测距仪到活动板的第二初始水平距离a2、第三激光测距仪到固定板的初始竖直距离b作为初始参数；其中，a1＝a2＝a；所述方法包括：测量第一激...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐阳，
申请(专利权)人：中冶东方控股有限公司，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15