一种桥隧施工变形特性远程监控系统及方法与流程
1.本发明属于变形特性监测技术领域，具体涉及一种桥隧施工变形特性远程监控系统及方法。
背景技术：
2.目前大规模的基础设施建设，特别是桥梁地下隧道的建设过程中，隧预测道开挖引起的地层变形、评价高陡边坡及支挡结构的变形损坏是当前隧道施工设计中重要一环。
3.如何准确监测隧道-地层-高陡边坡及支挡结构之间的相互影响仍缺乏量化标准。
技术实现要素：
4.为解决上述问题，本发明提出一种桥隧施工变形特性远程监控系统及方法，通过远程终端与主控模块之间通信，可以在远程终端上实时查看桥隧施工变形特性状态信息，并对其进行控制使其执行相应动作。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种桥隧施工变形特性远程监控系统，包括：远程终端、主控模块和终端模块；
6.所述远程终端，提供查询桥隧施工变形特性状态信息以及远程控制主控模块的界面；
7.所述主控模块，位于桥梁原型结构系统和滑坡推力加载系统上，与所述远程终端通过网络进行连接，将来自所述远程终端的请求转换为能够识别的指令，对桥隧施工变形特性状态信息进行监测；
8.所述终端模块，用于根据监测结果进行预防报警，当所述监测结果出现异常时，提醒工作人员及时检修。
9.优选的，所述桥隧施工变形特性状态信息包括：施工过程中地表变形响应、隧道初衬结构、桥梁和墩台的变形及受力特征。
10.优选的，所述桥梁原型结构系统包括：浆砌片石挡墙、钻孔桩和桥梁承台，所述浆砌片石挡墙设在加载空间靠河侧上部，所述桥梁承台浇筑在所述钻孔桩的顶端，其中，所述加载空间设置在不良质体上。
11.优选的，所述滑坡推力系统包括：加载墙、浇筑反力墙和千斤顶，所述浇筑反力墙设在所述加载空间面对高坡的一侧，在所述浇筑反力墙的另一侧设有所述加载墙，在所述加载墙与所述浇筑反力墙的相对面设有钢板，在钢板之间装有多个所述千斤顶。
12.优选的，所述远程终端为web页面，与所述主控模块进行http和websocket通信。
13.优选的，所述的主控模块包括地表位移监测传感器、深部位移监测装置、土压力计、钢筋应力计和裂缝计，全程监测加载过程中桥梁结构及周边岩土体的受力与变形特征。
14.优选的，所述终端模块包括：反馈装置和报警装置；
15.所述报警装置用于在所述监测结果出现异常时发出警报；
16.所述反馈装置接收监测结果，用于工作人员对出现异常的所述监测结果进行人为
判断。
17.本发明还提供一种桥隧施工变形特性远程监控方法，包括以下步骤：
18.查询桥隧施工变形特性状态信息以及远程发送监测请求；
19.将所述监测请求转换为能够识别的指令，对桥隧施工变形特性状态信息进行监测；
20.根据监测结果进行预防报警，当所述监测结果出现异常时，提醒工作人员及时检修。
21.与现有技术相比，本发明具有如下优点和技术效果：
22.本发明通过远程终端监测，可以准确了解桥隧施工变形特性状态信息；此外，通过在主控模块设置地表位移监测传感器、深部位移监测装置、土压力计、钢筋应力计和裂缝计，全程监测加载过程中桥梁结构及周边岩土体的受力与变形特征，而且加入终端模块，可以通过人工判断来增加监测准确性。
附图说明
23.构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
24.图1为本发明的一种桥隧施工变形特性远程监控系统结构示意图；
25.图2为本发明的一种桥隧施工变形特性远程监控方法流程示意图。
具体实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
27.实施例1
28.本发明提供了一种桥隧施工变形特性远程监控系统，包括：远程终端、主控模块和终端模块；
29.远程终端，提供查询桥隧施工变形特性状态信息以及远程控制主控模块的界面；
30.主控模块，位于桥梁原型结构系统和滑坡推力加载系统上，与远程终端通过网络进行连接，将来自远程终端的请求转换为能够识别的指令，对桥隧施工变形特性状态信息进行监测；
31.终端模块，用于根据监测结果进行预防报警，当监测结果出现异常时，提醒工作人员及时检修。
32.具体的，桥隧施工变形特性状态信息包括：施工过程中地表变形响应、隧道初衬结构、桥梁和墩台的变形及受力特征。
33.具体的，桥梁原型结构系统包括：浆砌片石挡墙、钻孔桩和桥梁承台，浆砌片石挡墙设在加载空间靠河侧上部，桥梁承台浇筑在钻孔桩的顶端，其中，加载空间设置在不良质体上。
34.具体的，滑坡推力系统包括：加载墙、浇筑反力墙和千斤顶，浇筑反力墙设在加载空间面对高坡的一侧，在浇筑反力墙的另一侧设有加载墙，在加载墙与浇筑反力墙的相对面设有钢板，在钢板之间装有多个千斤顶。
35.具体的，远程终端为web页面，与主控模块进行http和websocket通信。
36.具体的，主控模块包括地表位移监测传感器、深部位移监测装置、土压力计、钢筋应力计和裂缝计，全程监测加载过程中桥梁结构及周边岩土体的受力与变形特征。其中，在整个主控模块的顶部和底部分别设置多个地表位移监测传感器和深部位移监测装置，在该加载墙面对该桥梁原型结构系统的一侧设有土压力计，在该钻孔桩内设有钢筋应力计，在该加载墙与浇筑反力墙相对面的钢板之间设有裂缝计，在该裂缝计上装有百分表，该监测系统全程监测加载过程中桥梁结构及周边岩土体的受力与变形特征。
37.具体的，终端模块包括：反馈装置和报警装置；
38.报警装置用于在所述监测结果出现异常时发出警报；
39.反馈装置接收监测结果，用于工作人员对出现异常的所述监测结果进行人为判断。
40.监测系统的部分工作原理：
41.(1)开挖加载空间，在加载空间内浇筑加载墙和浇筑反力墙；
42.(2)在加载墙山侧墙面及抗滑桩河侧墙面之间安装千斤顶和裂缝计；
43.(3)浇筑若干个孔桩和承台，进行浆砌片石挡墙的施工；
44.(4)安装深部位移监测装置、土压力计、钢筋应力计、并将测线通过内包塑胶软管外包pvc管的方式保护后引至地表数据采集器；
45.(5)加载：以千斤顶整体水平加载的方式模拟滑体作用于抗滑桩前岩土体的水平滑移荷载；
46.(6)卸载：加载过程完毕后，千斤顶水平加载力卸载，并拆除监测系统。
47.由于施工过程中地表变形响应、隧道初衬结构、桥梁和墩台的变形及受力特征。而施工稳定性分析是确定桥梁结构是否处于稳定状态，是否需要对其进行加固与治理，防止其发生破坏的重要决策根据。主控模块在两个靠山侧的钻孔桩内的钢筋笼安装钢筋应力计；在承台山侧、加载墙河侧以及承台与浆砌片石挡墙之间均布设土压力计；承台内浇筑前预置测斜管后再浇筑，并在桥梁承台两侧、承台与抗滑桩之间以及承台河侧布设深部位移测斜管；抗滑桩顶、承台顶、承台两侧、承台与抗滑桩之间、承台河侧布设地表位移监测点；加载空间全深度范围内均通过百分表监测加载位移，加载空间内各排千斤顶内均至少布设台自动化裂缝计用于监测千斤顶水平加载位移。
48.进一步地，本发明主控模块还公开了图像采集装置和次级处理器，图像采集装置包括：摄像头和图像识别单元；摄像头用于采集所述桥隧的视频信息；图像识别单元用于识别所述视频信息，得到所述图像信息。
49.通过图像采集装置中的摄像头采集到桥隧的图像信息之后，传输至图像识别单元，图像识别单元对采集到的图像中桥隧图像进行识别。之后利用次级处理器通过对地表水平位移的观测进行分析，可以了解观测部位地表表层水平位移的大小、方位及其发展趋势，隧道初衬结构、桥梁和墩台的变形及受力特征；对于表面裂缝开合度、隧道初衬结构、桥梁和墩台的变形及受力特征进行分析可以了解到表面裂缝的发展情况和发展趋势以便更好的把握桥隧情况。在本实施例中，通过图像识别单元对于采集到的桥隧图像进行识别，来选取同一地点不同时刻的桥隧状态。
50.所以本实施例中，将这些所有的分析结果都汇总远程终端，主要来分析整条桥隧
是否存在塌方危险。经过远程终端的分析判断之后，得到监测结果。并将监测结果通过通讯装置发送至反馈装置，同时当监测结果出现异常时，通过警报装置提醒工作人员。考虑到图像识别的局限性以及仅仅靠远程终端分析存在的误差，反馈装置主要是为技术人员提供分析支持。让技术人员通过反馈模块来及时获知传输而来的桥隧情况，判断是否存在塌方危险以及预警是否准确。
51.实施例2
52.本发明还提供一种桥隧施工变形特性远程监控方法，包括以下步骤：
53.查询桥隧施工变形特性状态信息以及远程发送监测请求；
54.将监测请求转换为能够识别的指令，对桥隧施工变形特性状态信息进行监测；
55.根据监测结果进行预防报警，当监测结果出现异常时，提醒工作人员及时检修。
56.以上，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
