本发明涉及安全监测领域，特别是涉及一种暗挖隧道结构的安全监测系统。
背景技术：
随着城市发展进程的加快，城市地下空间的开发利用率越来越高，在城市地下空间构筑物的建造过程中不可避免的会遇到附近存在既有构筑的情况。因此，工程施工对于既有结构的影响的问题变得越来越重要，同时对于既有结构的监测也变得越来越重要。本专利针对城市地下大断面暗挖隧道建设过程中初支结构的监测问题，提出了一种新型的监测系统，利用该系统可实时对大断面暗挖隧道的初支结构进行监测，保证施工中初支结构的安全。
暗挖法由于工艺成熟、地层适应性强、断面设置灵活等特点，被广泛的应用于城市地下隧道区间、车站及地铁隧道车辆段的建设中。由于暗挖法本身工法的特性及地下结构设计、施工等方面的原因，存在初支结构施做完成与二衬施做之间存在一定时间间隔的问题。在此时间段内若暗挖隧道附近存在其他地下工程的建设，势必会对暗挖隧道初支结构造成影响，甚至会造成初支结构的破坏。
因此，希望有一种暗挖隧道结构的安全监测系统可以克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种暗挖隧道结构的安全监测系统对只完成初支的暗挖隧道进行监测，实时获取初支结构参数，通过对参数处理分析初支结构是否安全。
为实现上述目的，本发明提供一种暗挖隧道结构的安全监测系统，所述安全监测系统包括以下步骤：
(1)在初支结构施工时或在初支结构施工完成之后安装钢筋应力监测传感器；
(2)在初支结构表面进行膨胀螺栓的施工；
(3)安装隧道收敛监测传感器；
(4)钢筋应力监测传感器和隧道收敛监测传感器分别连接数据采集设备；
(5)数据采集设备数据连接计算机监测控制器。
优选地，所述钢筋应力监测传感器为钢筋应力计。
优选地，所述步骤(1)在初支结构施工时安装钢筋应力监测传感器，首先确定需要安装所述钢筋应力计的位置，并用所述钢筋应力计代替原位置处的主筋，在施工完成后所述钢筋应力计数据连接线末端暴露在外。
优选地，所述步骤(1)中在初支结构施工完成之后安装钢筋应力监测传感器，首先确定需要安装所述钢筋应力计的位置，并破除初支混凝土，切割原位置处的主筋，并将所述钢筋应力计焊接至主筋的切割处，在保证所述钢筋应力计完好后，对开挖位置进行回填混凝土处理，回填要求采用与原初支喷射混凝土相同的混凝土，并保证外表面与初支结构表面基本平齐。
优选地，所述步骤(2)中的膨胀螺栓安装完成后，进行膨胀螺栓与初支结构表面连接的紧固程度的检验，加固连接松弛的螺栓。
优选地，所述隧道收敛监测传感器为伸缩式电子收敛计。
本发明公开的暗挖隧道结构的安全监测系统具有以下有益效果：
(1)实时监控功能：本监测系统通过采用各种设备，满足了对暗挖隧道各个参数的实时监测功能，通过本系统可实时的监测暗挖隧道初支结构的变形，保证初支结构的安全性；
(2)超限报警功能：通过数据处理计算机中的软件可对传感器采集到的数据进行初步分析，并可对不同的数据设定预警值，当数据超限时系统自动预警，保证施工安全；
(3)数据储存功能：系统可将监测数据进行储存，为后期的相关工作提供基础。
附图说明
图1是暗挖隧道结构的安全监测系统原理图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
如图1所示，暗挖隧道结构的安全监测系统包括以下步骤：
(1)在初支结构施工时或在初支结构施工完成之后安装钢筋应力监测传感器。
若在施工过程中安装，首先确定需要安装钢筋应力计的位置，并用钢筋应力计代替原位置处的主筋，之与施工一般初支结构相似。若需监测同一位置不同主筋的应力，则应将该位置的不同主筋均进行替换，并记录各个位置的钢筋应力计编号。但施工过程中，应关注钢筋应力计的安全，采用测量仪器对钢筋应力计进行测量，保证施工过程中传感器的完整性，并对钢筋应力计各个位置的编号进行记录，另外需保证施工完成后钢筋应力计数据连接线末端暴露在外。钢筋应力计与主筋一般采用焊接的方式进行连接，焊接的长度按照一般规范进行，保证应力计与主筋的焊接强度，并且焊接时要注意应力计中间电子元件的保护，焊接过程中应注意降温处理。
若在初支完成后安装，首先确定需要安装钢筋应力计的位置，之后破除初支混凝土，切割原位置处的主筋，并将钢筋应力计焊接至主筋的切割处，焊接的长度按照一般规范进行，保证应力计与主筋的焊接强度，并且焊接时要注意应力计中间电子元件的保护，焊接过程中应注意降温处理。若需监测同一位置不同主筋的应力，则应将该位置的不同主筋均进行替换，并记录各个位置的钢筋应力计编号。在焊接完成后，利用测量仪器对应力计进行读数保证应力计的完好性，对于读数异常或无读数的传感器进行替换。在保证传感器完好后，对开挖位置进行回填混凝土处理，回填要求采用与原初支喷射混凝土相同的混凝土，并保证外表面与初支结构表面基本平齐。
(2)隧道收敛监测采用伸缩式电子收敛计进行，传感器安装前需要在初支结构表面进行膨胀螺栓的施工。膨胀螺栓按照工程具体确定的位置进行安装，在安装完成膨胀螺栓之后，应检验膨胀螺栓与初支结构表面连接的紧固程度，对于连接较松的螺栓加固，之后将伸缩式电子收敛计两端分别悬挂至相应的位置。
(3)在全部传感器安装完成之后需要，进行传感器与数据采集设备的连接。施工前应根据传感器的个数确定数据采集设备的相关参数。将各个传感器的数据传输线根据要求连接至数据采集设备，连接完成后通过数据采集设备对各个传感器的数据进行采集，对采集到的数据进行分析，对数据出现异常或无数据的传感器进行分析、修复，保证各个传感器数据传输的畅通。
(4)在完成传感器与数据采集设备的连接后，进行数据处理计算机与采集设备的连接。利用数据传输线(根据不同接口选择不同形式的数据线)将数据处理计算机与采集设备连接起来，连接完成后可通过计算机对采集设备进行控制，对采集设备的相关参数(监测频率、监测时间等)进行设备，保证监测的顺利进行。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。