申请/专利权人：山东大学;中铁十四局集团大盾构工程有限公司

申请日：2023-02-09

公开（公告）日：2024-02-20

公开（公告）号：CN116295243B

主分类号：G01C5/00

分类号：G01C5/00;G01C5/04;G01B21/32;G01D21/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.02.20#授权;2023.07.11#实质审查的生效;2023.06.23#公开

摘要：本发明提出了水下隧道施工中水域区地层隆起沉降变形监测系统与方法，包括：水囊、水压计水位计、数据采集传输器及上位机；所述水囊内设置有水压计水位计及数据采集传输器，所述水压计水位计在水囊紧贴水底面时采集水压数据并通过数据采集传输器传输至上位机；所述上位机对接收的水压数据进行处理得到差异沉降值、沉降速率和沉降趋势曲线，同时根据初始点的绝对坐标高程信息，计算得到每一测点基于初始点的相对沉降隆起变形位移量，得到绝对变形位移值。

主权项：1.水下隧道施工中水域区地层隆起沉降变形监测系统，其特征是，包括：水囊、水压计水位计、数据采集传输器及上位机；所述水囊内设置有水压计水位计及数据采集传输器，所述水压计水位计在水囊紧贴水底面时采集水压数据并通过数据采集传输器传输至上位机；所述上位机对接收的水压数据进行处理得到差异沉降值、沉降速率和沉降趋势曲线，同时根据初始点的绝对坐标高程信息，计算得到每一测点基于初始点的相对沉降隆起变形位移量，得到绝对变形位移值；在沿盾构隧道前进方向施工影响区域铺设水囊，所述水囊布设位置随盾构掘进而移动，用于进行水下地表沉降隆起监测；所述水囊内按行列布置多条监测线，每条监测线之间具有设定距离的高度差，检测线上设置多个水压计水位计，通过各点水压差计算水域区地层的沉降隆起；所述水囊内监测线与盾构方向垂直或平行，根据盾构直径与每日掘进环数设计水囊长度与宽度；所述水囊底部密贴有软管，所述软管上下贴有防水应变片，防水应变片用于采集软管上下壁的应变，基于该应变推测软管底部变形大小，结合利用水压计水位计采集的数据计算得到的变形位移量，确立地表沉降隆起变形；采集的紧贴水底面的水囊底部的应变数据，根据水囊内软管上下壁的形变，以及管的直径，根据弯曲弧长差确定沉降量，分析其变化推测底面隆起与沉降变形变化，与根据水压得到的地面变化进行对比验证，对比时对比的量为应变片求得的沉降量，以及水压计水位计求得的沉降量；所述水囊两端分别布设注抽水口和排气充气口，注抽水口连接压力水泵和水箱，排气充气口连接气泵，端口设有阀门，在排气、排水、注水、充气后可关闭；还包括注排水系统，所述注排水系统包括水箱和压力水泵，水囊端口通过管道连接水箱和压力水泵，将水加压输入管道内时，水囊下沉至水域区地表表面，并保证管道内液体始终处于水满状态，以记录各测点水压计水位计显示正常为准；将空气加压输入管道内时，水囊上浮调整监测区域，或上浮至水面。

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权利要求：

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