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自動化檢測技術在地鐵深坑中的應用
- 2019-04-26 -

地鐵建設工程是一項覆蓋面廣、周期長、影響大、工藝復雜及各參建單位眾多的工程,地鐵沿線周邊環境的復雜性和特殊性要求在地鐵建設過程中必須能夠準確、高效的采集和管理監測信息,及時分析預報地鐵建設過程中本體及周邊環境的結構及地層穩定狀況,以此來指導地鐵建設的設計與施工。
通常使用的是人工監測,但是人工監測會受到很多外在因素的影響,例如:監測人員身體情況;天氣情況;現場施工情況;以及還可能出現的應急搶險情況。另外人工監測數據處理也存在些缺陷,例如:數據處理不及時;計算分析錯誤;數據信息量大;以及人為數據作假的情況。
因此,基坑自動化監測系統對地鐵建設具有重要的工程意義。
工程實例
為了自動化監測技術在軌道交通基坑監測工程中的應用,決定在 4號線翠柏里站開展 自動化監測技術試點實驗,以 檢驗 自動化監測技術在地鐵基坑中應 用的經濟可行性,為 后期線路建設提供技術支持。
寧波市軌道交通4號線工程翠柏里站位于通途路與翠柏路東北角的開發地塊內,沿翠柏路東側呈南北向布置,為地下兩層側式站臺車站。基坑凈寬24.3~25.3m,凈長223m。南、北端頭井基坑深分別為17.97m、18.42m;標準段基坑深16.18~16.53m。采用分段明挖順作法施工。 本次試驗計劃選取翠柏里站;南側先行施工的100m地墻段(12~21軸)作為試驗段。

一、測點分布
自動化監測試驗段位于翠柏里站基坑西南側,自動化監測與人工監測同步進行,測點位置見下圖:

測點布置及監測儀器:

二、自動化監測傳感器安裝如圖:
 
三、數據采集及計算
工地現場數據采集分青青青爽在线视频观看和光電式兩套采集系統,數據自動采集平臺分為客戶端與服務端兩部分。
數據自動采集平臺服務端安裝在建設管理單位的服務器上。該服務器通過DDN連接Internet,凡具有固定IP地址的各客戶端程序,即可通過該IP地址連接服務端程序,完成數據的上傳。服務端支持多客戶端的同時連接,實現多工地數據同時上傳。服務端程序通過接收客戶端的數據,然后經檢查其正確性后,保存入中央數據服務器,并隨時為各客戶端提供數據查詢和下載。
客戶端程序安裝在工地計算機上。監測儀器通過電纜線與計算機相連,然后在該計算機中安裝數據自動采集平臺的客戶端及儀器數據讀取程序,通過各儀器不同讀取程序讀取儀器中數據后自動生成改儀器的數據文件,再由數據自動采集平臺客戶端讀入,經過數據自動采集平臺進行初步處理后,保存至數據自動采集平臺的本地數據庫中,完成儀器數據的自動讀入。然后通過網絡通訊設備,將數據傳送至服務端上查詢分析。

現場安裝及監測成果
1. 青青青爽在线视频观看智能測斜管安裝
現場選取1個深度為32m的測斜孔,墻體測斜孔DCX1。每個測斜孔連接8根智能測斜管,以保持與測斜儀測試的測點一致。
青青青爽在线视频观看智能測斜管安裝見下圖:

   

   


2.表面式應變計安裝:


3.光電式雙向位移計
在放置設備安裝支架之前,利用水平尺檢查安裝位置地面水平情況,若地面不平整利用打磨機、鐵錘等工具打磨。
放置設備安裝支架,采用ɸ12鉆頭鉆孔后,把膨脹螺絲打到孔中,用可調扳手擰緊膨脹螺栓上的螺母。膨脹螺絲自由端長度需大于安裝支架鋼板厚度,確保放置安裝支架后可順利擰緊螺母固定;
激光發射器安裝:在ABS防水盒對應的固定螺孔上放置調節彈簧,激光發射器與鋼板固定后,用普通螺絲通過調節彈簧固定與安裝支架上。固定時注意激光發射方向,單個螺孔一端為發射方向,對準下一個接收器,注意儀器安裝需水平;
接收器安裝:不同監測點的接收器根據儀器編號(儀器背后的ID)按照順序安裝,傳感器感應一面朝向上一個激光放射器,用普通螺絲將接收器固定在固定架上;(調節發射器)
在相鄰兩個無蓋保護盒的200px洞中間分別安裝薄PVC管用于保護光路,每隔2m安放PVC管支架;將信號采集端通過網線連接入機房,檢查自動化采集數據是否穩定并與工程實際相一致。
光電式雙向位移計安裝:

4.地連墻深層水平位移 




5.墻頂水平位移和沉降



總結
1.地連墻內青青青爽在线视频观看智能測斜管監測成果能很好地反映開挖過程中墻體應變分布及變化特征,且墻體水平位移自動化監測與人工監測在開挖面附近數據一致性較好;
2.支撐軸力自動化監測與人工監測得到的數據變化趨勢基本一致,但溫度對表面式應變計的影響較大。在本次試驗的理論計算中溫度產生的波長變化由溫補傳感器消除,但對于溫補系數的確定還有待進一步商榷。  
3.光電式雙向位移計測試墻頂沉降與溫度基本成正相關關系,隨溫度升高,相對水平和垂直位移均增大;自動化監測數據與人工數據進行對比,當溫度相對穩定時,光電式雙向位移計測量的墻頂位移變化較為平緩,更符合工程實際。