The invention discloses an automatic measurement system for tunnel settlement convergence, which belongs to the technical field of tunnel monitoring and measurement, and in particular relates to a measuring instrument and equipment for measuring tunnel vault settlement, clearance convergence and ground settlement. The system is mainly composed of headspace convergence measurement unit, settlement measurement unit (including vault subsidence measurement device and surface subsidence measurement device), control terminal, temperature/humidity sensor, accessories (special measuring connecting pipe, connecting cable, reflective plate, etc.) and a set of measurement and control software. Laser phase ranging sub-millimeter measurement technology, precision level measurement technology, ultra-low power wireless communication technology, function conversion indirect measurement technology, height reference import technology, software measurement and control technology, as well as fast assembly and disassembly connection method are used to ensure the high accuracy and automation of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种隧道沉降收敛自动测量系统
本专利技术属于隧道监控量测
,特别涉及一种用于测量隧道拱顶下沉、净空收敛和地表沉降的测量仪器设备及测量方法。
技术介绍
在隧道建设过程中要对围岩的沉降、收敛变形进行及时准确的测量与分析,以确保施工安全及结构的长期稳定性,有效指导施工、避免地质灾害和施工事故的发生,积累量测数据、为信息化设计与施工提供依据。例如,铁路隧道监控量测技术规程(Q/CR9218-2015)4.1.4条规定:监控量测工作应随施工工序及时进行,测点应及时埋设,支护后2小时内读取初始数据,并应依据现场情况及时调整监控项目和内容。同时,该技术规程还明确规定了监控量测最重要的必测项目,其中隧道拱顶下沉、净空收敛和地表沉降就是其中的3个。因此,对应的现场测量仪器设备与测量方法的研究是非常重要的。目前的监控量测大多采用全站仪进行,测量班组一般为11人左右,测量的数据每天上报工管中心。总体来看,现有监控量测采用的仪器设备和测量方法都比较复杂,主要存在以下问题:一是现场测量费时费力、测量数据处理繁琐、工作效率低,不能实时掌握情况、反馈指导施工,特别是难以掌握初始状态急速沉降情况,给施工安全带来一定隐患;二是测量工作量较大,甚至会影响施工进度,例如在五级危岩情况下,对拱顶沉降和净空收敛等项目的监控量测,要求间隔6不超过小时,每次测量通常需要至少3名专业人员约2个小时完成,而对于每个测点,通常需要持续监控一个星期甚至更长时间;三是因人工操作的偶然性和随机性较多,易出现人为误差,难以满足0.5mm~1mm的测量精度要求。四是施工与测量相互干扰,特别是在喷锚、出渣或大型车 ...
【技术保护点】
1.本专利技术公开了“一种隧道沉降收敛自动测量系统”,其技术领域属于隧道监控量测技术领域,特别涉及一种用于测量隧道拱顶下沉、净空收敛和地表沉降的测量仪器设备及测量方法。
【技术特征摘要】
1.本发明公开了“一种隧道沉降收敛自动测量系统”,其技术领域属于隧道监控量测技术领域,特别涉及一种用于测量隧道拱顶下沉、净空收敛和地表沉降的测量仪器设备及测量方法。2.该系统主要由净空收敛测量单元、沉降测量单元(含拱顶下沉测量装置和地表沉降测量装置)、控制终端、温/湿度传感器、配件(专用测量连通管、连接线缆、反光板等)和一套测控软件组成。3.综合采用激光相位测距亚毫米测量技术、精密水准仪测量技术、自组网超低功耗无线通信技术、函数换算间接测量技术、高度基准导入技术、软件化测控技术,以及快速装拆连接方法,保证了系统的高精度和自动化。4.根据权利1要求的一种隧道沉降收敛自动测量系统中的净空收敛测量单元,其特征在于,该装置由激光收发模块、相位比较模块、数据处理模块、调节锁定装置、快速接插头等组成,其中调节锁定装置完成测量激光的瞄准和测量单元的物理固定。5.根据权利1要求的一种隧道沉降收敛自动测量系统中的拱顶下沉测量装置,其特征在于,该装置由激光收发模块、相位比较模块、数据处理模块、倾角传感器、调节锁定装置、快速接插头等组成,其中倾角传感器完成测量激光的仰角同步,调节锁定装置完成测量激光的瞄准和测量单元的物理固定。6.根据权利1要求的一种隧道沉降收敛自动测量系统中的地表沉降测量装置,其特征在于,该装置由高度微变传感器、水平状态显示装置、底座、可调节脚架、快速接插头等组成,其中高度微变传感器完成沉降测量单元的高度基准导入,可调节脚架完成测量单元底座水平...
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