地鐵隧道結構穩定性自動化監測系統的應用

劉先泉 馬文鋒

摘要

隨著我國成為世界第二大經濟體，我國的經濟發展依舊迅猛，很多高樓大廈平地而起，有些建筑是多功能的，有些也比較單一化，不僅是建筑物，國家的運輸系統亦是如此，而因為我國的地理情況，地鐵隧道的出現就不可避免而地鐵隧道的結構比較復雜，容易受到人為或者自然的因素而產生不可阻檔的變形，引起事故發生。能夠提前了解變形情況，分析變形因素，對預防地鐵隨道事故發生有很大的幫助。本文主要概述了地鐵自動化監測系統的研究與應用。

【關鍵詞】地鐵隧道 自動化 監測系統

自19世紀初鐵路的出現為人類產品運輸提供了無限的幫助，而如今地鐵的出現在大型城市中被廣泛應用，它的高速、省時、低花費等優點讓它獲得了快速發展，本文對監測問題進行了相關的研究。

1 地鐵隧道自動化監測的意義

1.1 地鐵隧道的自動化檢測的必要性

現代化的社會生活中，交通運輸問題是約束國家經濟發展的一個重要因素，尤其是對于發達城市，人才濟濟，時間的利用就變得尤為重要，緩解社會交通壓力這個問題要有效地解決，是政府展現公共服務能力的關鍵工作。所以地鐵的建設是國家重視的市政工作，地鐵在維持社會交通運輸中發揮了不可泯滅的作用。而地鐵的核心部分就是地鐵隧道的建設，增強地鐵隧道的強度是重中之重，另一方面加強地鐵隧道自動化檢測不僅可以有效的發現問題，又可以實時掌握隧道的形態變化。所以要完善優化地鐵隧道的自動化檢測，這是一個市區步入現代化的一個標志。

1.2 地鐵隧道自動化檢測的目的

1.2.1 確定準確的施工參數

由于地鐵是國家重點投資的項目之一，所以如果在施工參數上出現差池，不僅會讓整個項目不達標，還會導致經濟的浪費、安全問題，嚴重時還會導致事故發生。所以這種由于施工參數引起的事故絕對不允許發生。所以在施工前期要將自動化監測的數據結果和預先設計的參數進行比對，然后加以技術的判斷從而進一步減少誤差，直到通過檢驗不會導致誤差的出現，優化并且記錄此時的施工參數，為后期的施工工作提供可靠的數據，減少因參數不準確引起的不必要差錯。

1.2.2 優化地鐵隧道的設計方案

設計是一切工程前期的必要工作，磨刀不誤砍柴工，只有我們的“刀”磨的鋒利無比，我們才能夠在后期的施工中有預算的大刀闊斧的進行優化。根據自動化監測系統的數據我們可以進一步的完善我們的工程圖紙和數據。把最后確定的圖紙，數據交給施工隊，不僅能夠減少施工作業中不必要的步驟，還能夠提高地鐵施工的工作效率。運用實時監控系統的反饋數據，優化設計方案，從而建設安全可靠、經濟均衡的地鐵線路。

1.2.3 優化施工步驟

優秀的施工流程是整個施工項目的質量保障，地鐵隧道的自動化監控系統能夠有效地發現設計方案中存在的問題，能夠提前聯系設計人員施工前優化施工方案，相對比較嚴重的問題，要引進先進的，數據化的施工技術來處理，根本上解決問題，減少安全隱患。實時監控施工過程中的環境變化，確保施工人員以及施工設備的安全，在此基礎上進一步提高施工效率和工藝水平。

1.2.4 減少不必要的干擾

由于地鐵施工運營階段無法運用人工監控措施，所以就需要全自動化的檢測系統，實施全天候監控，這樣可以有效的降低監控工作和地鐵施工運營、維護工作的互相干擾。保持監測作業的正常使用和有效使用，可以保障列車以及和外界車輛人員的安全，這是其他監測系統所不能辦到的。

2 地鐵隧道自動化監控設施的布控

2.1 監測系統基準點的選擇

為了保證監測設施的安全性、穩定性，我們必須要求基準點的選擇要使用一切技術遠離變形區、凹坑區，這是選擇基準點的一個重要原則。其次根據基準點選擇的地理位置，每個基準點要布控不同的監控點，能夠把控列車隧道的每一個角度，以及在合適的位置建設基準站。其次，為了能夠保障監測設施的穩定性、牢固性，要根據現場的環境，把基準點的一部分埋在地鐵隧道的腰部，而另一部分則要求安裝在道床上。埋設的方式一般是使用合適的沖擊鉆在隧道結構上直接鉆孔，安裝相適應的膨脹螺絲以及相適應的小棱鏡。

2.2 基準站的安裝

基準站的安裝要保證其穩定性可靠性以及安全性，所以要考慮位置的選擇。一般情況下，要求基準站要離監測斷面有一定的距離，也就是在相關道路之上。選擇在隧道的一側靠近底部的位置，選擇合適的鉆頭鉆孔，打入相同尺寸的膨脹螺絲，安裝能夠有一定載荷的固定支座，支座能夠保證相關設備的安全和使用界限。然后再將數據通訊及其附屬設供電、數據傳送線路安裝在支座上，保證能夠良好運行。

2.3 監測點的埋設

監測點的位置選擇比較特殊，它應該選擇在變形體變形的范圍內，因為這樣才能夠反應周圍結構變形的特征。通常情況下，地鐵沿著一個路線行駛的過程中，在監控范圍之內，每有十米就會布設一個監控斷面，每一個監測斷面上一般都會選擇四個監測點，四個監測點的位置分別在地鐵隧道頂部、底部、以及兩側的腰部。監測點的選擇要求就是要不能允許不相關的障礙物出現在檢測視頻里，如果實在沒有辦法，可以通過安裝固定支架，保證監測點的功能，而且要求每一個監測點、每一個基準點、每一個基準站的安裝都能夠符合地鐵隧道的界限要求。

3 自動化地鐵隧道監控系統的選擇

所有的工程完成之后或者之前，最重要的一步就是要選擇好相應的自動監測系統，有相關的人員研究得出結論，使用此系統能夠保障地鐵隧道結構監控作業的正常運行，能夠保證數據的及時性，準確性，有效性。在資金充足的情況下，盡可能的選擇高端的，先進的現代高科技的實時自動化監測系統。

4 結語

隨著我國實力的不斷壯大，我國發明的高鐵也被世界所認可，而地鐵的發展也是不可阻擋的，我國的地鐵項目已經向各個市區快速發展，是國家重點投資的一個項目，而作為地鐵的重要部分，隧道的結構就變得尤為重要。這時就需要我們打造最先進的地鐵隧道自動化監測系統，保障地鐵的完美運行，為人民提供保障，為國家提供力量，為我國向著發達國家的發展做出重要貢獻，為我們成為社會主義強國奉獻力量。

參考文獻

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