地铁隧道结构稳定性自动化监测系统的应用

刘先泉 马文锋

摘要

随着我国成为世界第二大经济体，我国的经济发展依旧迅猛，很多高楼大厦平地而起，有些建筑是多功能的，有些也比较单一化，不仅是建筑物，国家的运输系统亦是如此，而因为我国的地理情况，地铁隧道的出现就不可避免而地铁隧道的结构比较复杂，容易受到人为或者自然的因素而产生不可阻档的变形，引起事故发生。能够提前了解变形情况，分析变形因素，对预防地铁随道事故发生有很大的帮助。本文主要概述了地铁自动化监测系统的研究与应用。

【关键词】地铁隧道 自动化 监测系统

自19世纪初铁路的出现为人类产品运输提供了无限的帮助，而如今地铁的出现在大型城市中被广泛应用，它的高速、省时、低花费等优点让它获得了快速发展，本文对监测问题进行了相关的研究。

1 地铁隧道自动化监测的意义

1.1 地铁隧道的自动化检测的必要性

现代化的社会生活中，交通运输问题是约束国家经济发展的一个重要因素，尤其是对于发达城市，人才济济，时间的利用就变得尤为重要，缓解社会交通压力这个问题要有效地解决，是政府展现公共服务能力的关键工作。所以地铁的建设是国家重视的市政工作，地铁在维持社会交通运输中发挥了不可泯灭的作用。而地铁的核心部分就是地铁隧道的建设，增强地铁隧道的强度是重中之重，另一方面加强地铁隧道自动化检测不仅可以有效的发现问题，又可以实时掌握隧道的形态变化。所以要完善优化地铁隧道的自动化检测，这是一个市区步入现代化的一个标志。

1.2 地铁隧道自动化检测的目的

1.2.1 确定准确的施工参数

由于地铁是国家重点投资的项目之一，所以如果在施工参数上出现差池，不仅会让整个项目不达标，还会导致经济的浪费、安全问题，严重时还会导致事故发生。所以这种由于施工参数引起的事故绝对不允许发生。所以在施工前期要将自动化监测的数据结果和预先设计的参数进行比对，然后加以技术的判断从而进一步减少误差，直到通过检验不会导致误差的出现，优化并且记录此时的施工参数，为后期的施工工作提供可靠的数据，减少因参数不准确引起的不必要差错。

1.2.2 优化地铁隧道的设计方案

设计是一切工程前期的必要工作，磨刀不误砍柴工，只有我们的“刀”磨的锋利无比，我们才能够在后期的施工中有预算的大刀阔斧的进行优化。根据自动化监测系统的数据我们可以进一步的完善我们的工程图纸和数据。把最后确定的图纸，数据交给施工队，不仅能够减少施工作业中不必要的步骤，还能够提高地铁施工的工作效率。运用实时监控系统的反馈数据，优化设计方案，从而建设安全可靠、经济均衡的地铁线路。

1.2.3 优化施工步骤

优秀的施工流程是整个施工项目的质量保障，地铁隧道的自动化监控系统能够有效地发现设计方案中存在的问题，能够提前联系设计人员施工前优化施工方案，相对比较严重的问题，要引进先进的，数据化的施工技术来处理，根本上解决问题，减少安全隐患。实时监控施工过程中的环境变化，确保施工人员以及施工设备的安全，在此基础上进一步提高施工效率和工艺水平。

1.2.4 减少不必要的干扰

由于地铁施工运营阶段无法运用人工监控措施，所以就需要全自动化的检测系统，实施全天候监控，这样可以有效的降低监控工作和地铁施工运营、维护工作的互相干扰。保持监测作业的正常使用和有效使用，可以保障列车以及和外界车辆人员的安全，这是其他监测系统所不能办到的。

2 地铁隧道自动化监控设施的布控

2.1 监测系统基准点的选择

为了保证监测设施的安全性、稳定性，我们必须要求基准点的选择要使用一切技术远离变形区、凹坑区，这是选择基准点的一个重要原则。其次根据基准点选择的地理位置，每个基准点要布控不同的监控点，能够把控列车隧道的每一个角度，以及在合适的位置建设基准站。其次，为了能够保障监测设施的稳定性、牢固性，要根据现场的环境，把基准点的一部分埋在地铁隧道的腰部，而另一部分则要求安装在道床上。埋设的方式一般是使用合适的冲击钻在隧道结构上直接钻孔，安装相适应的膨胀螺丝以及相适应的小棱镜。

2.2 基准站的安装

基准站的安装要保证其稳定性可靠性以及安全性，所以要考虑位置的选择。一般情况下，要求基准站要离监测断面有一定的距离，也就是在相关道路之上。选择在隧道的一侧靠近底部的位置，选择合适的钻头钻孔，打入相同尺寸的膨胀螺丝，安装能够有一定载荷的固定支座，支座能够保证相关设备的安全和使用界限。然后再将数据通讯及其附属设供电、数据传送线路安装在支座上，保证能够良好运行。

2.3 监测点的埋设

监测点的位置选择比较特殊，它应该选择在变形体变形的范围内，因为这样才能够反应周围结构变形的特征。通常情况下，地铁沿着一个路线行驶的过程中，在监控范围之内，每有十米就会布设一个监控断面，每一个监测断面上一般都会选择四个监测点，四个监测点的位置分别在地铁隧道顶部、底部、以及两侧的腰部。监测点的选择要求就是要不能允许不相关的障碍物出现在检测视频里，如果实在没有办法，可以通过安装固定支架，保证监测点的功能，而且要求每一个监测点、每一个基准点、每一个基准站的安装都能够符合地铁隧道的界限要求。

3 自动化地铁隧道监控系统的选择

所有的工程完成之后或者之前，最重要的一步就是要选择好相应的自动监测系统，有相关的人员研究得出结论，使用此系统能够保障地铁隧道结构监控作业的正常运行，能够保证数据的及时性，准确性，有效性。在資金充足的情况下，尽可能的选择高端的，先进的现代高科技的实时自动化监测系统。

4 结语

随着我国实力的不断壮大，我国发明的高铁也被世界所认可，而地铁的发展也是不可阻挡的，我国的地铁项目已经向各个市区快速发展，是国家重点投资的一个项目，而作为地铁的重要部分，隧道的结构就变得尤为重要。这时就需要我们打造最先进的地铁隧道自动化监测系统，保障地铁的完美运行，为人民提供保障，为国家提供力量，为我国向着发达国家的发展做出重要贡献，为我们成为社会主义强国奉献力量。

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