于 博,李維洲

(1.中國(guó)交通建設(shè)股份有限公司,北京 100088;2.中國(guó)交建青島地鐵項(xiàng)目總經(jīng)理部,山東青島 266555)

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)在青島地鐵13號(hào)線施工中的應(yīng)用

于 博1,李維洲2

(1.中國(guó)交通建設(shè)股份有限公司,北京 100088;2.中國(guó)交建青島地鐵項(xiàng)目總經(jīng)理部,山東青島 266555)

為了及時(shí)地獲取監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)青島地鐵13號(hào)線進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)可通過(guò)短距離無(wú)線傳輸和遠(yuǎn)程在線監(jiān)控,對(duì)車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的變形、內(nèi)力、地下水位和爆破振動(dòng)等變化實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè),并集成了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析功能、監(jiān)測(cè)信息預(yù)警預(yù)報(bào)功能和工程資料管理功能。應(yīng)用結(jié)果表明,自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠在復(fù)雜條件下進(jìn)行快速監(jiān)測(cè),及時(shí)預(yù)警可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情。

城市地鐵;自動(dòng)監(jiān)測(cè);險(xiǎn)情預(yù)警;基坑圍護(hù)施工

0 引 言

青島地鐵暗挖車站和隧道區(qū)間多位于“上軟下硬”土巖組合地層,各類基巖面起伏大,風(fēng)化巖石的工程性狀差異大,地質(zhì)條件復(fù)雜;在進(jìn)行車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工和隧道開(kāi)挖的過(guò)程中,存在較大的施工風(fēng)險(xiǎn)。如何利用現(xiàn)有的施工經(jīng)驗(yàn),結(jié)合青島特有的花崗巖地質(zhì)條件,運(yùn)用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù),準(zhǔn)確、快速、實(shí)時(shí)地掌握車站基坑和隧道的穩(wěn)定狀況,控制好施工過(guò)程中的安全問(wèn)題,就顯得尤為重要。

本文以青島地鐵13號(hào)線車站深基坑施工為依托,闡述自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作原理及方案設(shè)計(jì),并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)采集的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),分析地鐵車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)的變形規(guī)律,對(duì)地鐵施工的安全狀況做出評(píng)價(jià)。

1 工程概況

青島市地鐵13號(hào)線項(xiàng)目位于青島市西海岸經(jīng)濟(jì)新區(qū),起于嘉陵江路站,經(jīng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)、中央商務(wù)區(qū)、新區(qū)中心區(qū)、古鎮(zhèn)口創(chuàng)新示范園、董家口經(jīng)濟(jì)區(qū),終于董家口火車站,并預(yù)留延伸日照的條件。線路總長(zhǎng)68.9 km,其中地下線區(qū)間長(zhǎng)度為17.8 km,設(shè)地下站9座、高架站14座。

自動(dòng)化監(jiān)測(cè)范圍為地下車站基坑、區(qū)間明挖段及施工豎井、斜井,監(jiān)測(cè)內(nèi)容為圍護(hù)樁深層水平位移、支撐軸力、地下水位和沿線暗挖爆破振動(dòng)速度。

2 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工作原理

2.1 自動(dòng)化監(jiān)測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)

目前多數(shù)地鐵施工監(jiān)測(cè)仍以人工監(jiān)測(cè)為主。人工監(jiān)測(cè)技術(shù)成熟,通用性好,但在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)工作的開(kāi)展中,限于隧道內(nèi)復(fù)雜的作業(yè)環(huán)境以及監(jiān)測(cè)手段的局限性,監(jiān)測(cè)工作存在一些障礙和困難,如:復(fù)雜惡劣環(huán)境下監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性難以保證,靜態(tài)單點(diǎn)監(jiān)測(cè)難以滿足實(shí)時(shí)性和自動(dòng)化要求,應(yīng)急監(jiān)測(cè)和搶險(xiǎn)滯后性明顯,監(jiān)測(cè)作業(yè)集成化程度較低等。

相比于人工監(jiān)測(cè),自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)精度較高,且能夠?qū)崿F(xiàn)分布式連續(xù)監(jiān)測(cè),實(shí)時(shí)提供監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),提高了監(jiān)測(cè)效率,減少監(jiān)測(cè)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和及時(shí)性[1-4]。同時(shí),在隧道施工過(guò)程中,自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)Ω黝惐O(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行全天候不間斷的跟蹤,并自動(dòng)與報(bào)警控制值對(duì)比分析,在監(jiān)測(cè)值超過(guò)報(bào)警值的時(shí)候自動(dòng)報(bào)警,及時(shí)提醒參建各方采取措施,并輔助工程人員做出合理的決策,使隧道施工處于受控狀態(tài)[5-8]。

2.2 系統(tǒng)基本組成

地鐵自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無(wú)線傳輸系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)組成。按照監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理的功能需求,監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)包括監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析功能模塊、監(jiān)測(cè)信息預(yù)警預(yù)報(bào)功能模塊和工程資料管理功能模塊。

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)由傳感器、數(shù)據(jù)采集設(shè)備等組成,用于對(duì)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、存儲(chǔ)和預(yù)處理。

無(wú)線傳輸系統(tǒng)由中繼器、網(wǎng)關(guān)、無(wú)線數(shù)據(jù)采集裝置和服務(wù)器組成,用于數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程無(wú)線控制,并可在任何有網(wǎng)路的地方經(jīng)授權(quán)后實(shí)時(shí)查看監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)[9]。

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析功能模塊主要對(duì)獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)比較分析,繪制監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的歷史曲線。通過(guò)分析監(jiān)測(cè)項(xiàng)目變化值或變化速率,獲得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的狀態(tài)信息,并自動(dòng)生成專業(yè)的監(jiān)測(cè)報(bào)表。

監(jiān)測(cè)信息預(yù)警預(yù)報(bào)功能模塊根據(jù)監(jiān)測(cè)控制指標(biāo)的不同將預(yù)警分為三級(jí)來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)過(guò)程管理,并用不同的顏色將三級(jí)預(yù)警信息反映在GIS地理信息圖上[10-12]。當(dāng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在預(yù)警閾值之外時(shí),第一時(shí)間觸發(fā)報(bào)警機(jī)制,通過(guò)短信、軟件界面、郵件等終端發(fā)布預(yù)警信息。

工程資料管理功能模塊提供工程資料綜合管理功能,能夠?qū)κ┕し?、監(jiān)測(cè)方、監(jiān)理方、業(yè)主方的各種工程資料進(jìn)行管理,并提供資料關(guān)聯(lián)功能[13-14]。另外,工程資料管理模塊還定義了文檔流轉(zhuǎn)功能,用于實(shí)現(xiàn)文檔在不同部門間的流轉(zhuǎn)。

3 地鐵自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

3.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

根據(jù)《城市軌道交通工程監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(GB 50911—2013),城市軌道交通工程的監(jiān)測(cè)對(duì)象主要有:基坑工程中的支護(hù)樁(墻)、支撐、錨桿等,礦山法隧道工程中的初期支護(hù)、臨時(shí)支護(hù)、二次襯砌等支護(hù)結(jié)構(gòu),工程周圍的巖土體、地下水及地表,工程周邊建筑物、地下管線、既有軌道交通等。根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象的不同,監(jiān)測(cè)內(nèi)容可分為變形監(jiān)測(cè)、內(nèi)力監(jiān)測(cè)、地下水位監(jiān)測(cè)和爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)4類。為滿足青島軌道交通13號(hào)線工程的支護(hù)結(jié)構(gòu)安全和周邊環(huán)境保護(hù)要求,根據(jù)監(jiān)測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)、工程監(jiān)測(cè)等級(jí)、工程影響分區(qū)、設(shè)計(jì)及施工的要求,確定車站基坑的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目分別為變形監(jiān)測(cè)中的深層水平位移監(jiān)測(cè)、內(nèi)力監(jiān)測(cè)中的支撐軸力監(jiān)測(cè)、地下水位監(jiān)測(cè)和爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)。

3.1.1 深層水平位移監(jiān)測(cè)

圍護(hù)結(jié)構(gòu)深層水平位移采用導(dǎo)輪式固定測(cè)斜儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過(guò)監(jiān)測(cè)不同深度的水平位移,判斷結(jié)構(gòu)受力是否存在薄弱區(qū)段以及變形狀態(tài)是否安全。導(dǎo)輪式固定測(cè)斜儀是由一定數(shù)量安裝在測(cè)斜管里的固定測(cè)斜儀傳感器通過(guò)鋼導(dǎo)線進(jìn)行串聯(lián)而成,主要布置在基坑周邊的中部、陽(yáng)角處、深度變化及有代表性的部位。使用無(wú)線數(shù)據(jù)采集器采集數(shù)據(jù),并通過(guò)無(wú)線通信傳輸?shù)焦?jié)點(diǎn)。無(wú)線數(shù)據(jù)采集器允許直接連接雙軸傳感器和三軸傳感器。

3.1.2 支撐軸力監(jiān)測(cè)

根據(jù)支撐構(gòu)件材料的不同,水平支撐體系可分為鋼筋混凝土支撐和鋼支撐2類。支撐軸力的監(jiān)測(cè)應(yīng)根據(jù)鋼筋混凝土支撐和鋼支撐各自的受力特點(diǎn),選取合適的振弦式傳感器進(jìn)行。為了監(jiān)控基坑施工期間支撐的內(nèi)力狀態(tài),需設(shè)置支撐軸力監(jiān)測(cè)點(diǎn)。軸力監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)在基坑中部、陽(yáng)角部位、深度變化部位、支護(hù)結(jié)構(gòu)受力條件復(fù)雜部位及在支撐系統(tǒng)中起控制作用的支撐部位,且盡量與圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測(cè)點(diǎn)在同一個(gè)斷面?；炷林尾捎娩摻钣?jì)進(jìn)行軸力監(jiān)測(cè),鋼筋計(jì)布置在距支撐端部1/3的混凝土截面4個(gè)角部主筋處。每個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位處布設(shè)的傳感器信號(hào)匯聚到采集儀,最終通過(guò)無(wú)線設(shè)備將現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)送到監(jiān)控中心。

3.1.3 地下水位監(jiān)測(cè)

地下水位采用電壓式水位計(jì)進(jìn)行監(jiān)測(cè),電壓式水位計(jì)能夠直接測(cè)量各種環(huán)境下水位的變化。由于大氣壓的變化會(huì)影響測(cè)量結(jié)果,在實(shí)際中通常搭配氣壓補(bǔ)償計(jì)使用,用以消除大氣壓對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響,提高測(cè)量精度。

3.1.4 爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)

爆破振動(dòng)一般采用振動(dòng)傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。振動(dòng)傳感器采用無(wú)源閉環(huán)伺服技術(shù),以獲得良好的超低頻特性,提供測(cè)點(diǎn)的加速度、速度或位移參量。振動(dòng)傳感器具有靈敏度高的特點(diǎn),能夠?qū)崿F(xiàn)頻率低、位移大的變量測(cè)量。數(shù)據(jù)采集器采集爆破振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),擁有觸發(fā)采樣功能,使采集頻率與爆破頻率保持一致,保證每次爆破都可采集到數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)采集器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),以無(wú)線的方式傳輸至服務(wù)器。

3.2 無(wú)線傳輸系統(tǒng)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種分布式傳感網(wǎng)絡(luò),能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理和傳輸。在復(fù)雜環(huán)境下建立適用于地鐵工程的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò),應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臒o(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行組網(wǎng)。常見(jiàn)的無(wú)線通信技術(shù)包括藍(lán)牙、超寬帶技術(shù)、ZigBee和Wi-Fi。在地鐵工程進(jìn)行無(wú)限網(wǎng)絡(luò)傳輸,需要考慮傳感器類型多且數(shù)量大、監(jiān)測(cè)區(qū)域廣、測(cè)點(diǎn)布置分散、數(shù)據(jù)采集低頻、組網(wǎng)要求高等特點(diǎn),故采用可靠性高、成本低、功耗低、安全性高、協(xié)議簡(jiǎn)單的ZigBee技術(shù)[15]。

3.2.1 短程無(wú)線組網(wǎng)

車站基坑中每個(gè)監(jiān)測(cè)斷面布置1個(gè)中繼節(jié)點(diǎn),每個(gè)車站基坑布置1個(gè)網(wǎng)關(guān),中繼節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)關(guān),網(wǎng)關(guān)再將數(shù)據(jù)統(tǒng)一發(fā)送至監(jiān)控中心。

中繼器是基于ZigBee技術(shù)的無(wú)線節(jié)點(diǎn),內(nèi)部集成了針對(duì)振弦傳感器和數(shù)字溫度傳感器的測(cè)量電路,并通過(guò)開(kāi)關(guān)擴(kuò)展到4路輸出。節(jié)點(diǎn)內(nèi)置鋰電池作為節(jié)點(diǎn)電源驅(qū)動(dòng)整個(gè)模塊工作,同時(shí)外置太陽(yáng)能電池板提供長(zhǎng)期的續(xù)航能力。采集節(jié)點(diǎn)內(nèi)置2 MB的存儲(chǔ)器,用于備份采集到的數(shù)據(jù)(循環(huán)存儲(chǔ)),當(dāng)網(wǎng)絡(luò)故障導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)不能及時(shí)上報(bào)數(shù)據(jù)時(shí),云網(wǎng)關(guān)可以通過(guò)記錄中的某個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)斷點(diǎn)時(shí)間從節(jié)點(diǎn)(中繼器)中恢復(fù)數(shù)據(jù)。中繼節(jié)點(diǎn)在ZigBee網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)的功能,但不實(shí)現(xiàn)采集功能,故中繼節(jié)點(diǎn)的功耗要略小于采集節(jié)點(diǎn)。

云網(wǎng)關(guān)是一個(gè)內(nèi)置嵌入式處理器的多功能采集模塊,內(nèi)置ZigBee協(xié)調(diào)器,用于管理附屬于該協(xié)調(diào)器管轄內(nèi)的所有ZigBee節(jié)點(diǎn)。云網(wǎng)關(guān)內(nèi)置DTU模塊,可以將ZigBee協(xié)調(diào)器收集上來(lái)的數(shù)據(jù)發(fā)送至應(yīng)用端。

3.2.2 無(wú)線數(shù)傳采集

無(wú)線數(shù)傳采集裝置由無(wú)線數(shù)傳終端和無(wú)線數(shù)傳主機(jī)組成,依靠成熟的GPRS/GSM網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)快速組建數(shù)據(jù)通訊,進(jìn)行遠(yuǎn)程控制,具有簡(jiǎn)單方便的特點(diǎn)。無(wú)線遠(yuǎn)程數(shù)傳采集結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 無(wú)線遠(yuǎn)程數(shù)傳采集結(jié)構(gòu)

3.3 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)

3.3.1 平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方式

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)采用B/S架構(gòu)開(kāi)發(fā)。B/S架構(gòu)即“瀏覽器/服務(wù)器”模式,是基于WEB技術(shù)的主流應(yīng)用開(kāi)發(fā)架構(gòu)。B/S架構(gòu)將系統(tǒng)功能的核心部分集中部署到服務(wù)器,用戶通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)系統(tǒng),將最新的應(yīng)用程序加載到本地瀏覽器中執(zhí)行,減輕了服務(wù)器端的工作負(fù)荷,簡(jiǎn)化了客戶端的部署,提高了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、維護(hù)效率。

3.3.2 平臺(tái)功能架構(gòu)

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)采用SOA(面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu))架構(gòu),分為數(shù)據(jù)層、分析層、服務(wù)層和應(yīng)用層。系統(tǒng)的主要功能有項(xiàng)目信息綜合管理、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析處理、監(jiān)測(cè)信息預(yù)警預(yù)報(bào)、工程資料管理等。監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的系統(tǒng)構(gòu)架如圖2所示。

圖2 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)體系架構(gòu)

數(shù)據(jù)層通過(guò)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)文件與關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)文件,在一定時(shí)間匯總接收的數(shù)據(jù),用于數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析;自帶一整套標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)規(guī)范,系統(tǒng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)按照該套規(guī)范進(jìn)行工作,使得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)作為安全監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)信息很好地為其他功能模塊服務(wù)。

分析層執(zhí)行邏輯計(jì)算,實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目信息管理、數(shù)據(jù)分析與處理、曲線和報(bào)表生成、監(jiān)測(cè)信息預(yù)警、工程資料管理等應(yīng)用功能。分析層內(nèi)置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的誤差處理、可靠性檢驗(yàn)、有效性判斷等專業(yè)算法,對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證,保證了數(shù)據(jù)的有效性和可靠性。

服務(wù)層提供標(biāo)準(zhǔn)接口監(jiān)測(cè)信息發(fā)布服務(wù)、網(wǎng)頁(yè)信息平臺(tái)、用戶管理服務(wù),通過(guò)加密的標(biāo)準(zhǔn)XML文檔進(jìn)行傳輸。

應(yīng)用層通過(guò)網(wǎng)頁(yè)、數(shù)據(jù)庫(kù)、用戶客戶端編輯器等提供數(shù)據(jù)展現(xiàn)和用戶體驗(yàn);通過(guò)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)曲線顯示,提供強(qiáng)大的圖形與報(bào)表展示功能;通過(guò)分析監(jiān)測(cè)項(xiàng)目變化值或變化速率獲得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析的專業(yè)分析結(jié)果,輸出監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和曲線圖形,自動(dòng)生成監(jiān)測(cè)報(bào)表。

4 工程應(yīng)用

青島軌道交通工程13號(hào)線嘉年華車站位于漓江西路下方,站位緊貼漓江西路北側(cè),漓江西路為雙向六車道,車流量較大。車站為地下二層雙柱明挖島式車站,主體采用明挖順做法施工,全長(zhǎng)168.5 m,標(biāo)準(zhǔn)段寬20.7 m?；訃o(hù)上部采用直徑1 m的吊腳樁(鉆孔灌注樁),間距1.4 m,樁間旋噴樁止水,錨索豎向間距為1.5 m?；觾?nèi)設(shè)置內(nèi)支撐體系,豎向設(shè)3道內(nèi)支撐,第1道支撐為800 mm× 800 mm的混凝土支撐,水平間距為5.5 m,第2、3道支撐為Φ800 mm鋼管支撐,水平間距為3.5 m。

為滿足車站圍護(hù)結(jié)構(gòu)安全和周邊環(huán)境保護(hù)要求,確定車站基坑的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)項(xiàng)目有樁體深層水平位移、支撐軸力和地下水位。樁體深層水平位移監(jiān)測(cè)和支撐軸力監(jiān)測(cè)如圖3、4所示。

圖3 深層水平位移監(jiān)測(cè)

圖4 支撐軸力監(jiān)測(cè)

監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)對(duì)車站的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行集成管理,系統(tǒng)界面如圖5所示。

5 結(jié) 語(yǔ)

對(duì)施工期間13號(hào)線暗挖車站和隧道區(qū)間的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和周圍巖土體、周邊環(huán)境等重要監(jiān)測(cè)內(nèi)容采用自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),該系統(tǒng)的應(yīng)用情況良好,得出的結(jié)論如下。

圖5 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)界面

(1)地鐵自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊重要結(jié)構(gòu)物的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、存儲(chǔ)、傳輸、分析和管理,連續(xù)掌握工程結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)。

(2)根據(jù)城市軌道交通工程不同的監(jiān)測(cè)對(duì)象,地鐵自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選用滿足規(guī)范要求和現(xiàn)場(chǎng)情況的自動(dòng)監(jiān)測(cè)傳感器,對(duì)車站基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的變形、內(nèi)力、地下水位和爆破振動(dòng)等監(jiān)測(cè)內(nèi)容,通過(guò)短距離無(wú)線傳輸和遠(yuǎn)程在線監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè),并提供分布式、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、連續(xù)的監(jiān)測(cè)信息。

(3)無(wú)線傳輸系統(tǒng)采用ZigBee技術(shù),能夠很好地適用于傳感器類型多且數(shù)量大、監(jiān)測(cè)區(qū)域廣、測(cè)點(diǎn)布置分散、數(shù)據(jù)采集低頻、組網(wǎng)要求高的地鐵工程監(jiān)測(cè)。通過(guò)短程無(wú)線組網(wǎng)和無(wú)線遠(yuǎn)程數(shù)傳,實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的無(wú)線傳輸和傳感器狀態(tài)的遠(yuǎn)程控制。

(4)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái)集成了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析功能、監(jiān)測(cè)信息預(yù)警預(yù)報(bào)功能和工程資料管理功能,可提供專業(yè)的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)曲線分析;能夠在緊急異常情況下通過(guò)多種終端發(fā)布預(yù)警信息;能夠?qū)Ω鞣N工程資料綜合管理。

(5)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在青島軌道交通工程13號(hào)線的應(yīng)用結(jié)果表明,自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠在復(fù)雜條件下進(jìn)行快速監(jiān)測(cè),動(dòng)態(tài)、及時(shí)地提供準(zhǔn)確的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù),對(duì)可能出現(xiàn)的險(xiǎn)情及時(shí)進(jìn)行預(yù)警,有效地提高了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理的效率和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)反饋的及時(shí)性,取得了較好的效果。

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[責(zé)任編輯:杜衛(wèi)華]

Application of Automated Monitoring Technology in Construction of No.13 Qingdao Metro Line

YU Bo1,LI Wei-zhou2
(1.China Communications Construction Company Ltd.,Beijing 100088,China; 2.General Management Department of CCCC for Qingdao Metro Project,Qingdao 266555,Shandong,China)

In order to obtain timely monitoring data,the automated monitoring technology was introduced to No.13 Qingdao Metro Line for on-line monitoring.The system can realize the automated monitoring of the deformation of the foundation pit and the surrounding environment, internal force,groundwater level and blasting vibration through short distance wireless transmission and remote on-line monitoring.The functions of monitoring data analysis,warning and forecasting of monitoring information and engineering data management were also integrated. Application results show that the automated monitoring system is capable of rapid monitoring under complex conditions and presents timely warning of possible danger.

city metro;automatic monitoring;danger warning;construction of foundation pit support

U414.03

B

1000-033X(2017)07-0101-05

2016-12-24

于 博(1979-),男,山東泰安人,高級(jí)工程師,工學(xué)碩士,研究方向?yàn)樗淼拦こ獭?/p>