一种近临既有地铁隧道基坑施工自动化监测系统的制作方法

本实用新型涉及城市轨道交通近邻基坑施工等市政工程的技术领域，尤其是指一种近临既有地铁隧道基坑施工自动化监测系统。

背景技术：

随着城市轨道交通建设的迅猛发展，在既有地铁隧道周围进行基坑施工屡见不鲜。基坑的施工可能会对正在运营地铁安全造成影响，此时，在基坑施工的过程中通过对既有地铁的监测，及时掌握数据并正在运营中地铁的安全状况，对存在安全隐患之处及时采取必要的措施，确保地铁的稳定尤为重要。

基坑的施工可能会对正在运营地下轨道的结构造成影响，由于结构的变形与倾斜，会导致轨道的横向和纵向的变化，通过实时自动化监测全面及时系统地掌握基坑施工过程中既有地下轨道的变化信息，从而通过信息反馈指导施工，优化设计，为安全高质完成工程提供保障，在加强安全控制的同时减少投资，使工程始终处于安全可控状态，将有重大的意义。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对基坑的施工可能会对正在运营地下轨道的结构造成影响，使结构发生变形与倾斜，从而导致轨道的横向和纵向的变化，影响既有地铁正常运营等问题，同时，针对隧道内车辆的运行，检查人员不方便进入隧道对隧道进行检查，以及运行中的地铁导致监测时间紧迫的问题，提供一种安全可靠的近临既有地铁隧道基坑施工自动化监测系统，可以有效掌握基坑施工过程中既有地下轨道的变化信息，从而通过信息反馈指导施工，优化设计，为安全高质完成工程提供保障，使工程始终处于安全可控状态，降低对既有车站运营影响。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种近临既有地铁隧道基坑施工自动化监测系统，包括基准网、轨道结构沉降监测单元、轨道差异沉降监测单元、轨道静态几何形位监测单元和自动化数据采集处理单元；所述基准网包括多个高程基准点和多个平面基准点，均匀分布在所施工基坑近邻既有地铁两端隧道内；所述轨道结构沉降监测单元包括多个轨道结构沉降测点，该多个轨道结构沉降测点根据基坑影响范围布设在所施工基坑近邻既有地铁，并设置第一静力水准仪进行自动化监测；所述轨道差异沉降监测单元根据基坑影响分区布设在所施工基坑近邻既有地铁，并设置第二静力水准仪进行自动化监测；所述轨道静态几何形位监测单元包括多个轨道静态几何形位监测断面，该多个轨道静态几何形位监测断面根据基坑影响分区的划分布设，并涂上油漆做标记进行监测；所述自动化数据采集处理单元为自动全站仪，该自动全站仪固定在基坑近邻的地铁隧道中，通过采集各监测点的数据，与已联网的计算机有线连接进行通信和数据传输，实现对隧道整体区域的实时监测。

进一步，所述高程基准点为6个，平面基准点为8个，分别布设在既有车站两端隧道内，即既有车站的左、右线路的地铁轨道分别设立3个高程基准点和4个平面基准点，所述高程基准点和平面基准点均使用膨胀螺栓在隧道道床打眼埋设。

进一步，所述轨道结构沉降测点根据基坑影响范围的划分每间距10～20m布设一组，左、右线共布设28个沉降测点，和车站主体结构沉降监测点布设在同一断面上，并在结构稳定的地方设置2个静力水准控制点，所述第一静力水准仪和第二静力水准仪通过在道床水槽侧面打眼埋设胀管固定在水槽侧面上，均通过连通管和电缆串连。

进一步，所述多个轨道静态几何形位监测断面根据基坑影响范围分别布设于基坑的两个区域内，一个为主要影响区并每隔5m布设一个轨道静态几何形位监测断面，另一个为次要影响区并每隔10m布设一个轨道静态几何形位监测断面，左、右线共计布设54个监测断面，每个轨道静态几何形位监测断面包括4个监测点，分别为轨道轨距、轨向、高低和水平监测点。

进一步，所述自动全站仪通过机载自动变形监测系统进行隧道区域内变形监测点的即时变形变位监测，采用功控机进行信号转换和放大并传送至联网的计算机。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、本实用新型能实时获取基坑施工对邻近地铁隧道影响情况的具体数据，并且能及时反馈并指导基坑施工，以保证工程及隧道安全。

2、本实用新型所进行的自动化测量能在不影响地铁正常营业的情况下实现地铁隧道内监测数据的正常采集，通过信息反馈指导施工，同时通过互联网及工控机实现数据的远程传输，保证工作人员的人身安全，保证了检测人员的人身安全。

附图说明

图1为本实用新型近临既有地铁隧道基坑施工自动化监测系统平面示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实施例所提供的近临既有地铁隧道基坑施工自动化监测系统，包括基准网、轨道结构沉降监测单元、轨道差异沉降监测单元、轨道静态几何形位监测单元和自动化数据采集处理单元。

所述基准网包括6个高程基准点11和8个平面基准点12，并均匀分布在所施工基坑6近邻既有地铁两端隧道内，即既有车站的左右线路的地铁轨道7各设立3个高程基准点11和4个平面基准点12，所述高程基准点11和平面基准点12均使用膨胀螺栓在隧道道床打眼埋设，高程基准点11由左、右线基准点组成基本控制网，构成闭合或附合水准路线，稳定标准为每次测量平差后高程之差小于±1.0mm。当发现数据异常时立即复测。平面基准网采用后方交汇相结合的方法进行测量。基准点均设置在远离变形区域的车站或隧道中，相邻点之间通视良好，方便基准点之间相互校核，基准点布设应安全稳固，同时严格避免侵入设备限界。

所述轨道结构沉降监测单元包括多个轨道结构沉降测点21，该多个轨道结构沉降测点21根据基坑6影响范围布设在所施工基坑6近邻既有地铁，并设置第一静力水准仪22进行自动化监测，所述轨道差异沉降监测单元根据基坑6影响分区布设在所施工基坑6近邻既有地铁，并设置第二静力水准仪32进行自动化监测，所述轨道结构沉降测点21根据基坑6影响范围的划分每间距10～20m布设一组，左、右线共布设28个沉降测点，和车站主体结构沉降监测点布设在同一断面上，并在结构稳定的地方设置2个静力水准控制点a，所述第一静力水准仪22和第二静力水准仪32通过在道床水槽侧面打眼埋设胀管固定在水槽侧面上，均通过连通管和电缆串连。

所述轨道静态几何形位监测单元包括多个轨道静态几何形位监测断面(图中未画出)，该多个轨道静态几何形位监测断面根据基坑6影响分区的划分布设，并涂上油漆做标记进行监测，多个轨道静态几何形位监测断面根据基坑6影响范围分别布设于基坑6的两个区域内，一个为主要影响区并每隔5m布设一个轨道静态几何形位监测断面，另一个为次要影响区并每隔10m布设一个轨道静态几何形位监测断面，左、右线共计布设54个监测断面，每个轨道静态几何形位监测断面包括4个监测点，分别为轨道轨距、轨向、高低、水平监测点。

所述自动化数据采集处理单元为自动全站仪51，该自动全站仪51固定在基坑6近邻的地铁隧道中，对隧道整体区域的实时监测，并建立坐标系统，进而监测隧道和列车道床的整体变形情况，以期为隧道监测区域各变形变位监测点提供即时的监测基准数据，并通过机载自动变形监测系统进行隧道区域内变形监测点的即时变形变位监测，与计算机(图中未画出)有线连接进行通信和数据传输，实现对隧道整体区域的实时监测，自动全站仪51与计算机及电源的连线长度约800米，为解决信号衰问题，可利用功控机(图中未画出)先进行信号转换和放大，再在计算机终端进行解码接收，同时通过联通无线网络将内部网络接入因特网，实现监测系统的异地远程监测数据传输。

以上所述之实施例子只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。