盾构隧道地表沉降自动监测预警系统及预警方法

专利主权项内容

1.一种采用盾构隧道地表沉降自动监测预警系统的盾构隧道地表沉降自动监测预警方法，其特征在于，该自动监测预警系统包括自动采集系统和预警系统，其中，所述自动采集系统包括：i.两个静力水准仪，其中一个安装于正在推进的隧道轴线正上方地表的监测点，另一个安装于同一水平不受盾构推进影响的地表监测点，所述静力水准仪用于感知盾构隧道地表沉降并产生相应的电信号；ii.自动化采集电箱，分别与所述两个静力水准仪连接，用于采集静力水准仪产生的电信号；所述预警系统包括PC端，所述PC端能够通过无线传输接收自动化采集电箱传递的电信号数据，并能够在预定条件下自动预警；该自动监测预警方法包括如下步骤：(1)样本采集：盾构机正常波动的工况推进过程中，预先布置自动采集系统，预先采集样本时程曲线初始值；(2)确定标准时程曲线上、下限：根据样本时程曲线初始值绘制样本时程曲线群，进而得出上、下包络线，分别作为标准时程曲线上限和标准时程曲线下限，作为预警系统预警程序的沉降范围值；(3)沉降监测：在标准时程曲线对应的刀盘前方不同距离的隧道轴线地表监测点分别布设自动采集系统，采集和监测盾构推进过程中刀盘前方各监测点的沉降值；(4)盾构机工况评估：若刀盘前方不同距离监测点的沉降值不超出标准时程曲线上对应位置的上限或下限，说明当前盾构机工况良好，可作为长期推进的参照工况；(5)自动预警：若刀盘前方不同距离监测点的沉降值超出标准时程曲线上对应位置的上限或下限，则说明当前盾构机工况异常，预警系统接收到相应信息，自动发布预警。