[发明专利]管廊沉降检测系统及检测方法

说明书

本发明公开了一种管廊沉降检测系统及检测方法。其中检测系统包括：十字型吊架，通过万向节悬挂安装在一段管廊的顶板上；十字型吊架的水平横梁的一端设置有螺旋配重；十字型吊架的水平横梁上安装有气泡水平仪；三台激光测距仪，第一激光测距仪和第二激光测距仪安装在十字型吊架的竖直梁的下端；第三激光测距仪安装在十字型吊架的水平横梁的另一端；及漫反射板，由固定板和活动板组成；其中，固定板安装在二段管廊的侧壁上；活动板与固定板通过轴进行连接，且始终处于竖直向下的状态。采用本发明的系统，可以对管廊的倾斜角度、水平方向位移和/或竖直方向位移进行检测，可以实现对管廊沉降情况的实时检测和预知预判。

技术领域

本发明涉及自动化检测技术领域，具体涉及一种管廊沉降检测系统及检测方法。

背景技术

随着城市发展，管廊已成为城市不可缺少的基础设施，管廊沉降检测对管廊的安全运行有着重要意义，同时检测数据能够直接用来评价管廊对地表环境的影响。管廊一般建在人口密集、建筑设施密布的城市中，管廊运营时不可避免地会产生对岩土体的扰动，并引起洞室周围地表发生位移和变形，当位移和变形超过一定的限度时，势必危及周围地面建筑设施和管廊自身的安全。因此，管廊沉降检测可有效监控此类问题，一旦沉降超过一定限度，可及时发出报警并及时处理，避免沉降造成的相关事故。

现有的管廊沉降检测主要在工程建设期间，采用人工测量的方法，监测仪器使用数字水准仪，通过设置高程控制网。通过人工检测水准基点与工作基点的联测，采用一等水准观测，施工初期一个月复测一次，三个月以后每三个月观测一次。遇到跨雨季等特殊情况增加观测次数，以判定工作基点的稳定性。工作基点均位于沉降影响范围外的已稳定的永久性建筑物上。

在实现本发明实施例的过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：人工测量效率低，大多只能在施工期间测量；管廊运营期间不再测量，只有管廊出现严重沉降，并对周围的建筑物和地面造成影响时，才会再次人工测量管廊沉降情况，不能实现管廊沉降的实时检测和预知预判。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的管廊沉降检测系统和相应的管廊沉降检测方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种管廊沉降检测系统，包括：

十字型吊架，通过万向节悬挂安装在一段管廊的顶板上；十字型吊架的水平横梁的一端设置有螺旋配重；十字型吊架的水平横梁上安装有气泡水平仪；

三台激光测距仪，第一激光测距仪和第二激光测距仪安装在十字型吊架的竖直梁的下端，位于一段管廊内部；第三激光测距仪安装在十字型吊架的水平横梁的另一端，位于二段管廊内部；及漫反射板，由固定板和活动板组成；其中，固定板安装在二段管廊的侧壁上，与水平方向成预设角度；活动板与固定板通过轴进行连接，且始终处于竖直向下的状态。

根据本发明的另一方面，提供了一种管廊沉降检测方法，包括：

预先获取第一激光测距仪到固定板的第一初始水平距离a₁、第二激光测距仪到活动板的第二初始水平距离a₂、第三激光测距仪到固定板的初始竖直距离b作为初始参数；其中，a₁＝a₂＝a；

测量第一激光测距仪到漫反射固定板的实际水平距离x、第三激光测距仪到固定板的实际竖直距离y；

将x与a进行比较，将y与b进行比较；

若x＝a且y＝b，则检测到二段管廊没有发生沉降；

若x≠a且y≠b，则计算二段管廊固定板与水平方向的夹角θ；将夹角θ与预设角度进行比较；若夹角θ等于预设角度，则检测到二段管廊仅在竖直方向发生沉降；若夹角θ小于预设角度，则检测到二段管廊发生左侧倾斜；若夹角θ大于预设角度，则检测到二段管廊发生右侧倾斜。