[发明专利]一种盾构隧道监测装置及方法

权利要求书

1.一种盾构隧道监测装置，其特征在于，包括三维扫描设备、滑轨、滑台与控制主机；其中，

所述三维扫描装置与滑台固定连接，所述滑台置于滑轨之上，所述滑轨安装于盾构内壁上，在滑台的作用下，所述三维扫描设备沿滑轨定向移动，扫描盾构内壁得到三维图像与盾构管片坐标，并实时上传至所述控制主机；

所述控制主机用于对同一位置不同时间段的三维图像与盾构管片坐标进行对比，以实现盾构内壁的监测。

2.如权利要求1所述的盾构隧道监测装置，其中，所述滑台上还固定有电机驱动装置，用于驱动所述滑台在滑轨上定向移动。

3.如权利要求1所述的盾构隧道监测装置，还包括无线通信基站，所述无线通信基站安装于盾构内壁，通过光缆与所述控制主机连接。

4.如权利要求1所述的盾构隧道监测装置，其中，所述三维扫描设备包括存储模块与无线通信模块，所述存储模块用于存储所述三维图像与盾构管片坐标；所述无线通信模块与所述存储模块连接，将存储的所述三维图像与盾构管片坐标通过无线通信基站上传至所述控制主机。

5.如权利要求1所述的盾构隧道监测装置，其中，所述三维扫描设备还包括坐标获取模块，所述坐标获取模块用于以所述三维扫描设备起始位置为原点，建立第一空间坐标系，预设若干个坐标点形成所述三维扫描设备的定向移动的路径，以及，在所述三维图像上建立第二空间坐标系，以获得三维图像上盾构管片轮廓点的坐标。

6.如权利要求5所述的盾构隧道监测装置，其中，所述三维扫描设备还包括图像对比模块，所述图像对比模块用于将所述预设坐标点位置的不同时间段的三维图像进行对比，以及，将所述预设坐标点位置的不同时间段的盾构管片轮廓点的坐标进行对比。

7.如权利要求6所述的盾构隧道监测装置，还包括报警装置，报警装置与所述控制主机连接，当所述三维图像出现变化时，发出盾构内壁渗漏警报；当所述盾构管片轮廓点的坐标出现变化时，发出盾构内壁管片位移警报和/或盾构内壁管片形变警报。

8.一种盾构隧道监测方法，其特征在于，包括：

在盾构内壁区段内安装滑轨，在所述滑轨上安装三维扫描设备；

驱动所述三维扫描设备在所述滑轨上定向移动，扫描盾构内壁的三维图像，并根据所述三维图像获得盾构管片轮廓点坐标；

对比盾构内壁同一位置不同时间段的所述三维图像与盾构管片轮廓点坐标，以实现对盾构内壁的监测。

9.如权利要求8所述的盾构隧道监测方法，所述驱动所述三维扫描设备在所述滑轨上定向移动，扫描盾构内壁的三维图像，并根据所述三维图像获得盾构管片轮廓点坐标，具体包括：

以所述三维扫描设备起始位置为原点，建立第一空间坐标系；

预设若干个坐标点形成所述三维扫描设备的定向移动的路径；

当所述三维扫描设备到达预设坐标点时，扫描预设坐标点位置的盾构内壁的三维图像；

在所述三维图像上建立第二空间坐标系，获得三维图像上盾构管片轮廓点的坐标。

10.如权利要求9所述的盾构隧道监测方法，所述对比盾构内壁同一位置不同时间段的所述三维图像与盾构管片轮廓点坐标，以实现对盾构内壁的监测，具体包括：

将所述预设坐标点位置的不同时间段的三维图像进行对比，当所述三维图像出现变化时，发出盾构内壁渗漏警报；

将所述预设坐标点位置的不同时间段的盾构管片轮廓点的坐标进行对比，当所述盾构管片轮廓点的坐标出现变化时，发出盾构内壁管片位移警报和/或盾构内壁管片形变警报。