一種橋隧施工變形特性遠程監控系統及方法與流程
1.本發明屬于變形特性監測技術領域，具體涉及一種橋隧施工變形特性遠程監控系統及方法。
背景技術：
2.目前大規模的基礎設施建設，特別是橋梁地下隧道的建設過程中，隧預測道開挖引起的地層變形、評價高陡邊坡及支擋結構的變形損壞是當前隧道施工設計中重要一環。
3.如何準確監測隧道-地層-高陡邊坡及支擋結構之間的相互影響仍缺乏量化標準。
技術實現要素：
4.為解決上述問題，本發明提出一種橋隧施工變形特性遠程監控系統及方法，通過遠程終端與主控模塊之間通信，可以在遠程終端上實時查看橋隧施工變形特性狀態信息，并對其進行控制使其執行相應動作。
5.為實現上述目的，本發明提供了一種橋隧施工變形特性遠程監控系統，包括：遠程終端、主控模塊和終端模塊；
6.所述遠程終端，提供查詢橋隧施工變形特性狀態信息以及遠程控制主控模塊的界面；
7.所述主控模塊，位于橋梁原型結構系統和滑坡推力加載系統上，與所述遠程終端通過網絡進行連接，將來自所述遠程終端的請求轉換為能夠識別的指令，對橋隧施工變形特性狀態信息進行監測；
8.所述終端模塊，用于根據監測結果進行預防報警，當所述監測結果出現異常時，提醒工作人員及時檢修。
9.優選的，所述橋隧施工變形特性狀態信息包括：施工過程中地表變形響應、隧道初襯結構、橋梁和墩臺的變形及受力特征。
10.優選的，所述橋梁原型結構系統包括：漿砌片石擋墻、鉆孔樁和橋梁承臺，所述漿砌片石擋墻設在加載空間靠河側上部，所述橋梁承臺澆筑在所述鉆孔樁的頂端，其中，所述加載空間設置在不良質體上。
11.優選的，所述滑坡推力系統包括：加載墻、澆筑反力墻和千斤頂，所述澆筑反力墻設在所述加載空間面對高坡的一側，在所述澆筑反力墻的另一側設有所述加載墻，在所述加載墻與所述澆筑反力墻的相對面設有鋼板，在鋼板之間裝有多個所述千斤頂。
12.優選的，所述遠程終端為web頁面，與所述主控模塊進行http和websocket通信。
13.優選的，所述的主控模塊包括地表位移監測傳感器、深部位移監測裝置、土壓力計、鋼筋應力計和裂縫計，全程監測加載過程中橋梁結構及周邊巖土體的受力與變形特征。
14.優選的，所述終端模塊包括：反饋裝置和報警裝置；
15.所述報警裝置用于在所述監測結果出現異常時發出警報；
16.所述反饋裝置接收監測結果，用于工作人員對出現異常的所述監測結果進行人為
判斷。
17.本發明還提供一種橋隧施工變形特性遠程監控方法，包括以下步驟：
18.查詢橋隧施工變形特性狀態信息以及遠程發送監測請求；
19.將所述監測請求轉換為能夠識別的指令，對橋隧施工變形特性狀態信息進行監測；
20.根據監測結果進行預防報警，當所述監測結果出現異常時，提醒工作人員及時檢修。
21.與現有技術相比，本發明具有如下優點和技術效果：
22.本發明通過遠程終端監測，可以準確了解橋隧施工變形特性狀態信息；此外，通過在主控模塊設置地表位移監測傳感器、深部位移監測裝置、土壓力計、鋼筋應力計和裂縫計，全程監測加載過程中橋梁結構及周邊巖土體的受力與變形特征，而且加入終端模塊，可以通過人工判斷來增加監測準確性。
附圖說明
23.構成本技術的一部分的附圖用來提供對本技術的進一步理解，本技術的示意性實施例及其說明用于解釋本技術，并不構成對本技術的不當限定。在附圖中：
24.圖1為本發明的一種橋隧施工變形特性遠程監控系統結構示意圖；
25.圖2為本發明的一種橋隧施工變形特性遠程監控方法流程示意圖。
具體實施方式
26.需要說明的是，在不沖突的情況下，本技術中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本技術。
27.實施例1
28.本發明提供了一種橋隧施工變形特性遠程監控系統，包括：遠程終端、主控模塊和終端模塊；
29.遠程終端，提供查詢橋隧施工變形特性狀態信息以及遠程控制主控模塊的界面；
30.主控模塊，位于橋梁原型結構系統和滑坡推力加載系統上，與遠程終端通過網絡進行連接，將來自遠程終端的請求轉換為能夠識別的指令，對橋隧施工變形特性狀態信息進行監測；
31.終端模塊，用于根據監測結果進行預防報警，當監測結果出現異常時，提醒工作人員及時檢修。
32.具體的，橋隧施工變形特性狀態信息包括：施工過程中地表變形響應、隧道初襯結構、橋梁和墩臺的變形及受力特征。
33.具體的，橋梁原型結構系統包括：漿砌片石擋墻、鉆孔樁和橋梁承臺，漿砌片石擋墻設在加載空間靠河側上部，橋梁承臺澆筑在鉆孔樁的頂端，其中，加載空間設置在不良質體上。
34.具體的，滑坡推力系統包括：加載墻、澆筑反力墻和千斤頂，澆筑反力墻設在加載空間面對高坡的一側，在澆筑反力墻的另一側設有加載墻，在加載墻與澆筑反力墻的相對面設有鋼板，在鋼板之間裝有多個千斤頂。
35.具體的，遠程終端為web頁面，與主控模塊進行http和websocket通信。
36.具體的，主控模塊包括地表位移監測傳感器、深部位移監測裝置、土壓力計、鋼筋應力計和裂縫計，全程監測加載過程中橋梁結構及周邊巖土體的受力與變形特征。其中，在整個主控模塊的頂部和底部分別設置多個地表位移監測傳感器和深部位移監測裝置，在該加載墻面對該橋梁原型結構系統的一側設有土壓力計，在該鉆孔樁內設有鋼筋應力計，在該加載墻與澆筑反力墻相對面的鋼板之間設有裂縫計，在該裂縫計上裝有百分表，該監測系統全程監測加載過程中橋梁結構及周邊巖土體的受力與變形特征。
37.具體的，終端模塊包括：反饋裝置和報警裝置；
38.報警裝置用于在所述監測結果出現異常時發出警報；
39.反饋裝置接收監測結果，用于工作人員對出現異常的所述監測結果進行人為判斷。
40.監測系統的部分工作原理：
41.(1)開挖加載空間，在加載空間內澆筑加載墻和澆筑反力墻；
42.(2)在加載墻山側墻面及抗滑樁河側墻面之間安裝千斤頂和裂縫計；
43.(3)澆筑若干個孔樁和承臺，進行漿砌片石擋墻的施工；
44.(4)安裝深部位移監測裝置、土壓力計、鋼筋應力計、并將測線通過內包塑膠軟管外包pvc管的方式保護后引至地表數據采集器；
45.(5)加載：以千斤頂整體水平加載的方式模擬滑體作用于抗滑樁前巖土體的水平滑移荷載；
46.(6)卸載：加載過程完畢后，千斤頂水平加載力卸載，并拆除監測系統。
47.由于施工過程中地表變形響應、隧道初襯結構、橋梁和墩臺的變形及受力特征。而施工穩定性分析是確定橋梁結構是否處于穩定狀態，是否需要對其進行加固與治理，防止其發生破壞的重要決策根據。主控模塊在兩個靠山側的鉆孔樁內的鋼筋籠安裝鋼筋應力計；在承臺山側、加載墻河側以及承臺與漿砌片石擋墻之間均布設土壓力計；承臺內澆筑前預置測斜管后再澆筑，并在橋梁承臺兩側、承臺與抗滑樁之間以及承臺河側布設深部位移測斜管；抗滑樁頂、承臺頂、承臺兩側、承臺與抗滑樁之間、承臺河側布設地表位移監測點；加載空間全深度范圍內均通過百分表監測加載位移，加載空間內各排千斤頂內均至少布設臺自動化裂縫計用于監測千斤頂水平加載位移。
48.進一步地，本發明主控模塊還公開了圖像采集裝置和次級處理器，圖像采集裝置包括：攝像頭和圖像識別單元；攝像頭用于采集所述橋隧的視頻信息；圖像識別單元用于識別所述視頻信息，得到所述圖像信息。
49.通過圖像采集裝置中的攝像頭采集到橋隧的圖像信息之后，傳輸至圖像識別單元，圖像識別單元對采集到的圖像中橋隧圖像進行識別。之后利用次級處理器通過對地表水平位移的觀測進行分析，可以了解觀測部位地表表層水平位移的大小、方位及其發展趨勢，隧道初襯結構、橋梁和墩臺的變形及受力特征；對于表面裂縫開合度、隧道初襯結構、橋梁和墩臺的變形及受力特征進行分析可以了解到表面裂縫的發展情況和發展趨勢以便更好的把握橋隧情況。在本實施例中，通過圖像識別單元對于采集到的橋隧圖像進行識別，來選取同一地點不同時刻的橋隧狀態。
50.所以本實施例中，將這些所有的分析結果都匯總遠程終端，主要來分析整條橋隧
是否存在塌方危險。經過遠程終端的分析判斷之后，得到監測結果。并將監測結果通過通訊裝置發送至反饋裝置，同時當監測結果出現異常時，通過警報裝置提醒工作人員。考慮到圖像識別的局限性以及僅僅靠遠程終端分析存在的誤差，反饋裝置主要是為技術人員提供分析支持。讓技術人員通過反饋模塊來及時獲知傳輸而來的橋隧情況，判斷是否存在塌方危險以及預警是否準確。
51.實施例2
52.本發明還提供一種橋隧施工變形特性遠程監控方法，包括以下步驟：
53.查詢橋隧施工變形特性狀態信息以及遠程發送監測請求；
54.將監測請求轉換為能夠識別的指令，對橋隧施工變形特性狀態信息進行監測；
55.根據監測結果進行預防報警，當監測結果出現異常時，提醒工作人員及時檢修。
56.以上，僅為本技術較佳的具體實施方式，但本技術的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本技術揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本技術的保護范圍之內。因此，本技術的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。
