[发明专利]用于地铁隧道结构保护的监测方法

权利要求书

1.用于地铁隧道结构保护的监测方法，设置至少一个施工区域，施工区域与地铁隧道之间设有间距，其特征在于，包括如下步骤：

1)在地铁隧道结构内选取多个监测断面，监测断面靠近施工区域设置；

2)在监测断面的隧道道床上间隔地设置第一监测棱镜和第二监测棱镜，在监测断面的左右两侧的隧道中腰线分别设置第三监测棱镜和第四监测棱镜，在监测断面的隧道拱顶设置第五监测棱镜；

3)在地铁隧道结构内设置用于监测各棱镜的全站仪，全站仪的监测范围形成监测区域；

4)在地铁隧道结构内布设8个基准棱镜且分别分布在监测区域的两侧，每侧间隔地布设4个基准棱镜；

5)设置供电系统和监测计算机，供电系统与全站仪电连接，全站仪与监测计算机通信连接，全站仪具有控制单元，监测计算机具有监测软件系统和监测服务器；

6)监测计算机通过监测软件系统远程向全站仪的控制单元发送测量指令，全站仪测量监测的数据返回到监测服务器，监测软件系统分析、计算、记录测量的数据。

2.根据权利要求1所述的用于地铁隧道结构保护的监测方法，其特征在于，步骤4)中，每个基准棱镜布设在地铁隧道结构的不同环数的管片上。

3.根据权利要求1或2所述的用于地铁隧道结构保护的监测方法，其特征在于，步骤4)中，同侧的基准棱镜间隔10米。

4.根据权利要求1所述的用于地铁隧道结构保护的监测方法，其特征在于，步骤2)中，在监测断面设置棱镜前，采用地面测量放样法来定位各棱镜的位置，地面测量放样法包括如下步骤：

a)地面选择两个棱镜的理论位置作为控制点，全站仪进行定向，然后利用另外第三个棱镜的理论坐标点进行坐标复测，确认无误后进行坐标引测；

b)依次测定转点坐标，将全站仪架设在转点处，逐点引测入地铁隧道结构内；

c)利用放样点坐标，采用全站仪放样功能，按照全站仪指示进行距离和方位的调整，将各棱镜移动至正确的距离和方向，直至全站仪显示＜10厘米为止；

d)将转点和放样所测坐标点导入监测断面的理论图纸进行检查无误后确定监测断面位置；

e)利用外部作业的施工控制点，将监测断面的理论坐标在地铁隧道结构内的施工现场进行放样，对比监测区域与施工区域的一致性。

5.根据权利要求1所述的用于地铁隧道结构保护的监测方法，其特征在于，步骤6)中，监测方法为自动化监测方法，自动化监测方法包括如下实施步骤：

a)监测控制网建立，在地铁隧道结构内建立坐标系统，确定各基准棱镜的平面坐标和高程，作为监测的坐标系统；

b)监测学习，采用全站仪坐标，以隧道前进方向，建立统一的坐标系统，然后对各基准棱镜、监测棱镜进行学习测量并记录各棱镜的角度、距离记录到数据库中，作为进行监测所必须的自动定位数据；

c)系统调试，学习完成后，按照设定观测测回数对基准棱镜进行3次测量，取平均值作为系统中的基准棱镜原始数据，在系统设置好基准棱镜原始数据后，按照设定的观测测回数对基准棱镜和监测棱镜进行3次测量，根据基准棱镜原始数据对全站仪坐标进行平差，当平差结果均满足规范要求时，取各监测棱镜的平均值作为初始值。

6.根据权利要求1所述的用于地铁隧道结构保护的监测方法，其特征在于，步骤6)中，包括监测水平位移的方法和监测沉降的方法，全站仪监测已知基准棱镜的方向和距离，通过后方交会计算出全站仪中心的坐标，再通过极坐标法观测并推算出各监测棱镜的坐标，根据各监测棱镜的三维坐标和各监测棱镜的初始三维坐标计算。