[发明专利]一种基于神经网络的盾构隧道施工沉降监测装置及方法

权利要求书

1.一种基于神经网络的盾构隧道施工沉降监测装置,其特征是：包括沿着隧道内部纵向布设紧密相连的若干监测主体装置，该监测主体装置包括监测主体、安装柱主体，监测主体安装在安装柱主体上，相邻监测主体装置的安装柱主体通过连接杆连接，连接杆与安装柱主体转动连接；监测主体电性连接连接杆，通过监测主体测量连接杆与安装柱主体的接触电阻大小；一排通过连接杆相连的监测主体装置为一组，多组监测主体装置并排安装在隧道内。通过沿着隧道内部纵向布设紧密相连的监测主体装置，根据盾构隧道施工发生沉降时相邻监测主体之间转动偏差来反映盾构隧道的沉降情况。

2.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的盾构隧道施工沉降监测装置,其特征是：可以使各组并排设置的监测主体装置之间也通过连接杆可转动地连接，由线监测形成面监测。

3.根据权利要求1所述的一种基于神经网络的盾构隧道施工沉降监测装置,其特征是：所述监测主体的下端设置有安装板，安装板的下端设置有安装卡柱，监测主体的上端外表面设置有监测柱，安装柱主体的上端外表面设置有安装槽，安装板安装在安装槽中。

4.根据权利要求3所述的一种基于神经网络的盾构隧道施工沉降监测装置,其特征是：所述安装柱主体的外表面设置有连接套，连接套的外表面对称设有两块或四块转动块，转动块的内开设转动槽，转动槽内安装转动轴，转动轴与对应的连接杆的一端转动连接，监测柱电性连接转动块和连接杆，转动块的转动槽的形状应满足当连接杆角度改变时，连接杆与转动块的接触面积发生变化。

5.根据权利要求2所述的一种基于神经网络的盾构隧道施工沉降监测装置,其特征是：所述安装板为扁平状结构，安装板为不锈钢材料制成，安装板的下端外表面靠近边缘处固定连接有安装卡柱，且安装卡柱数量为四组并呈环形排布，安装卡柱为圆柱结构。

6.根据权利要求2所述的一种基于神经网络的盾构隧道施工沉降监测装置,其特征是：所述监测柱为圆柱结构，监测柱与监测主体之间导电连接。

7.根据权利要求2所述的一种基于神经网络的盾构隧道施工沉降监测装置,其特征是：所述安装柱主体与连接套之间为固定连接，每个安装柱主体可设有上下两个连接套，这样相邻的安装柱主体之间可通过两根连接杆相连。

8.根据权利要求2所述的一种基于神经网络的盾构隧道施工沉降监测装置,其特征是：所述安装柱主体的下端外表面固定连接有固定板，且固定板为扁平状圆柱结构，固定板外表面贯穿有通孔，且通孔数量为四组并呈环形排布，便于安装柱主体安装固定。

9.一种基于神经网络的盾构隧道施工沉降监测方法，基于权利要求1所述的盾构隧道施工沉降监测装置，其特征是步骤如下：

步骤一、将各监测主体装置分别通过支撑平台与盾构隧道结构相连；将各连接杆插入相邻的监测主体装置的转动块内，并插入转动轴将转动块与连接杆连接在一起；

步骤二、在监测主体损坏过程中，使用者将监测主体由下向上移动，使得安装卡柱外表面沿着安装槽内侧外表面移动，直至安装卡柱外表面脱离安装槽内侧外表面，将监测主体进行有效的拆卸；

步骤三、监测过程中，发生沉降的安装柱主体向下缓慢移动，使得连接杆一端向下移动，在转动块作为固定作用下，转动槽作为辅助作用下，连接杆沿着转动轴转动，监测主体同时下降，由于相邻两个监测主体装置相对位置发生变化而导致连接杆的角度变化，连接杆的角度改变使转动块与连接杆接触面面积发生变化，接触面面积改变导致接触电阻改变，通过监测柱对转动块与连接杆的接触电阻进行检测，从而根据接触电阻值计算连接杆的角度，连接杆的长度是固定的，通过监测主体自身对转角的测量，远程的PC端可以得出沉降值为d＝L*sina，通过计算每个监测主体两侧的连接杆角度值，连接成各监测主体的沉降变化曲线，这样就可以直观的反应隧道的沉降情况。