[发明专利]三维隧道监测系统

说明书

技术领域

本发明是一种监测系统，尤指一种可模拟开挖的三维隧道监测系统。

背景技术

随着地铁隧道等交通隧道的大量建造，在对隧道进行开挖时，能准确及时并直观地监测开挖进度，对工程建造的进行及安全起到十分重要的作用。现行常规隧道的开挖监测是采用人工监测进行的，这种监测方法通过人为到达施工现场进行监测施工进度，并反馈给相关人员或部门，借以此方法监测隧道开挖。但是，这种监测方法通常以报告描述的形式呈现隧道开挖进度，无法直观立体地模拟出开挖进度，给监测工作带来不便。

发明内容

本发明的主要目的在于：提供一种三维模拟隧道开挖的隧道监测系统。

为达到上述目的，本发明提供一种三维隧道监测系统，其包含有以下步骤：

1)建立数据库：在计算机上建立第一隧道模型数据库以及第二隧道模型数据库；

2)建立模拟三维隧道模型：加载第一隧道模型数据库，根据设计，自第一隧道模型数据库中选取一隧道截面图，导入一隧道开挖模拟系统，并输入三维参数，建立模拟三维隧道模型；

3)模拟开挖：加载第二隧道模型数据库，根据设计，自第二隧道模型数据库中选取一开挖面分块图，导入上述隧道开挖模拟系统，对所述模拟三维隧道模型的开挖面进行分块；

根据现实施工中采集到的开挖信息，在所述隧道开挖模拟系统中对所述模拟三维隧道模型进行分块模拟开挖；

进一步包含以下模拟监测点步骤：

在计算机上建立第三隧道模型数据库；

加载第三隧道模型数据库，根据现实施工中采集到的隧道监测点的分布位置信息，自第三隧道模型数据库中选取隧道一截面上监测点的分布图，导入上述隧道开挖模拟系统，并输入测点参数，在所述模拟三维隧道模型上布置模拟监测点；

所述三维参数包括起点、终点、方向角、坡度、曲率半径；

所述测点参数包括里程；

所述模拟开挖步骤进一步包括以下步骤：

在所述隧道开挖模拟系统中，通过输入线段编号的形式来定义自第二隧道模型数据库中选取的开挖面的分块；

根据现实施工中采集到的开挖信息，输入分块参数，确定开挖面上已开挖的分块部分，在所述隧道开挖模拟系统中对所述模拟三维隧道模型进行分块模拟开挖；

所述分块参数包括起点、终点、线段编号；

所述线段编号按照顺时针或者逆时针的顺序输入；

所述自第三隧道模型数据库中选取的隧道截面监测点分布图的轮廓与自第一隧道模型数据库中选取的隧道截面图的轮廓一致。

本发明的一种三维隧道监测系统可三维立体地模拟隧道开挖进度，直观准确，便于监测。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

图2为本发明建立隧道模型的操作界面；

图3为本发明输入三维参数界面；

图4为本发明模拟三维隧道模型的立体示意图；

图5为本发明开挖模拟界面；

图6为本发明隧道截面分块示意图；

图7为本发明隧道截面分块定义界面；

图8为本发明模拟开挖立体示意图；

图9为本发明模拟布置隧道监测点界面；

图10为本发明输入测点参数界面；以及

图11为本发明模拟监测点的立体示意图。

具体实施方式

本发明所提供的一种三维隧道监测系统，如图1所示，其包含有以下步骤：

1)建立数据库：在计算机上建立第一隧道模型数据库、第二隧道模型数据库以及第三隧道模型数据库；

2)建立模拟三维隧道模型：在计算机隧道开挖模拟系统中点击“隧道”，弹出如图2所示的对话框，点击“增加”，出现如图3所示的对话框，加载第一隧道模型数据库，根据设计，自第一隧道模型数据库中选取一隧道截面图的DXF文件，导入所述隧道开挖模拟系统，并输入三维参数，包括起点、终点、方向角、坡度、曲率半径控制线形(隧道走向)定义，建立如图4所示的模拟三维隧道模型100；

3)模拟开挖：在计算机隧道开挖模拟系统中点击“开挖模拟”，弹出如图5所示的对话框，点击“导入DXF”，加载第二隧道模型数据库，根据设计，自第二隧道模型数据库中选取一开挖面分块图，导入上述隧道开挖模拟系统，对所述模拟三维隧道模型的开挖面进行分块，如图6所示，本发明的隧道开挖模拟系统中，是通过输入线段编号的形式来定义自第二隧道模型数据库中选取的开挖面的分块；