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1、岩土工程界第12卷第2期检测与分析电水平尺沉降自动遥测系统在地铁监护中的应用徐祥其(上海恒迅合创建设工程质量检测有限公司)摘要介绍电水平尺沉降自动遥测系统的组成及工作原理,结合工程实例详细阐述了该系统在地铁监护的布点原则和具体运用,开挖施工时通过实时处理、分析系统实测的数据和人工监测成果,将获取的信息及时反馈施工单位,以指导施工、确保隧道的安全稳定。关键词隧道沉降监测随着上海地铁建设的飞速发展,地铁线路不断(包括地铁公司、设计、施工单位等)的终端机上,实增多,地铁隧道和地铁车站在城市中也不断增加
2、,同时得到主控机发出的现场第一手资料。为了方便管时上海城市建设(特别是带地下室的高层建筑)也理,对于终端机上的用户,没有修改、设定监测系统在快速发展,地铁隧道或地铁车站附近的建设项目工作参数和管理系统的权限,只能下载、查询和整理也越来越多,这势必会对已投入运营的地铁隧道和数据的功能(图1)。地铁车站的结构安全造成一定的不良影响,甚至影响地铁的运营安全,因此对建设项目施工影响范围内的地铁隧道或地铁车站进行有效的监测已越来越[1]受到人们的重视。为了不影响地铁线路的正常运营,有必要采取图1系统的构造
3、原理框图科学、可靠、精确、安全的监测方法。本文拟介绍一种多年来作者一直主持参加、用于地铁监护的新方1.1电水平尺(ELBeam)法)))电水平尺沉降自动遥测系统。电水平尺是美国首先推出、并用于测量物体倾[2]1电水平尺沉降自动遥测系统斜(即两点间高差),原先仅作为机械量具使用,后来土木工程师将它多个线性连用,用来监测物体电水平尺沉降自动遥测系统硬件部分主要由安的线性不均匀沉降。装在道床上的电水平尺和就近安装CR10数据自动(1)电水平尺构造:电水平尺的核心部分是一采集器,以及设在最近车站站台上的
4、主控计算机组个电解质倾斜传感器(图2)。它是利用化学势能平成,以实现数据自动采集、存储、处理及传输功能。衡原理来进行水平偏差(即倾斜角)测量的仪器,它主控计算机内装有专门的控制软件,完成数据的显著特点是测角的灵敏度很高,可达1s(相当于的存盘、传输、整理、计算、实时显示监测图形等功在1m的直尺上由于两端有10Lm高差形成的倾能。系统工作时,数据的采集时间间隔可以在主控角),而且其稳定性极好。计算机上事先设定和过程修定,按实际设定时间间隔自动对所有电水平尺进行数据采集,每采完一次数据,就立刻进行存
5、储、计算和处理,并将结果以图形或表格形式实时在屏幕上显示,以方便技术人员和项目相关人员了解情况。图2电水平尺构造图本系统通过社会公共传输网络实现了/电水平尺沉降自动遥测系统0的数据远程通讯功能,即主将上述电解质倾斜传感器(组件)安装在一支控计算机中的数据和图形可以传送到多个相关单位空心的刚性直尺内,就构成了电水平尺(ELBeam)。1收稿日期22008-07-1771检测与分析GEOTECHNICALENGINEERINGWORLDVOL112No12使用时,电水平尺不仅可以单支安装,也可以将多
6、支电水平尺首尾相连,沿监测区段内待测方向展开安装,形成一个/尺链0。(2)工作原理:电水平尺的尺身一般长1~2m,用锚栓安装在道床(隧道)上,接着将倾角传感器机械位置调零,并锁定在该位置。道床(隧道)的差异沉降会改变电水平尺的倾角,沉降量d可按下列公式算出。d=L(sinH1-sinH0)(1)图5实时沉降曲线式中:L)电水平尺的长度(m);H1)实测倾角值;H0)初始倾角值。在主控计算机中安装/电水平尺沉降自动遥测系若将一系列电水平尺首尾相接地安装在道床上,统0软件,以实现对监测的实时监控。形
7、成上述所谓的/尺链0,就可得出/尺链0范围内的监测软件可以完成初始值的设定、接收CR10沉降曲线。电水平尺沉降监测的工作原理见图3。型数据自动采集器的数据、数据的存盘、整理和计算、实时显示监测图形、实时查询历史数据和监测图形。专业技术人员还可以对采集时间间隔等工作参数按照业主、设计单位要求进行修定。监测软件还带有报警功能,一旦采集到的数据达到或超过预先图3电水平尺沉降监测的工作原理设定的/报警值0,计算机会以色彩和音响发出报警信息,/报警值0应由业主、设计、施工等多方面有关1.2数据采集器人员讨
8、论决定后,由经过专业培训的技术人员在控电水平尺中的电解质倾斜传感器能根据倾角的制软件上进行设定或修改。变化输出相应比例的电压信号,将/尺链0上各个电由于一个工程的实施常常由不同的施工和管理解质倾斜传感器的输出信号均输出到CR10型数据部门组成,为了满足相关方对监测数据的实时需求,自动采集器(图4)上,就可按设定的时间间隔(可调可以设立多个计算机终端,通过有线或无线网络,与整的范围为几秒到几小时,按需设定)对所有接入主控计算机通信,在终端计算机上进行实时监测,并的传感器进行一次数据采集及存储。采集
