一种下穿敏感建筑物的监测方法与流程

本发明涉及建筑施工相关，具体为一种下穿敏感建筑物的监测方法。

背景技术：

1、在人口密集区域进行隧道施工时，隧道时常需要下穿建筑物，而一些敏感建筑在隧道施工时容易发生沉降等问题，会产生安全隐患，因此需要对建筑物进行全方位的监测，以避免危险的发生。

2、传统的监测方法在对建筑物进行监测时只能对建筑物地面部分进行监测，而更加重要的建筑物基础部分处于地下，难以埋设传感器进行实时监测，因此难以对建筑物进行准确的监测。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种下穿敏感建筑物的监测方法，以解决上述背景技术提出的目前传统的难以对建筑物地下基础部分进行监测的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种下穿敏感建筑物的监测方法，包括以下步骤：

3、s1.地质勘察：首先在隧道建设之前对建筑物下方地层进行地质勘察，具体勘察内容包括土壤结构、地下水情况、岩层情况和地质构造；

4、s2.地面建筑物监测：在隧道建设到建筑物下方之前，在建筑物内外布设倾斜仪、位移传感器、应变计、振动传感器、温度传感器、压力传感器和声音传感器，对地面建筑物进行实时监测；

5、s3.支撑设备布设：在隧道建设到敏感建筑物下方时，每挖掘三米布设一组顶部支撑设备，对隧道顶部进行支撑，防止在建筑物的压力下导致洞顶坍塌，避免建筑物出现沉降；

6、s4.支撑孔钻取：在支撑顶部设备布设完成后，顶部支撑设备支撑点中心处钻取支撑探测孔，并利用顶部支撑设备穿过支撑探测孔直接对建筑物基础进行支撑；

7、s5.基础监测：利用顶部支撑设备在对建筑物进行支撑时与建筑物基础的直接接触，通过顶部支撑设备内置的传感器对建筑物基础进行实时监测；

8、s6.数据分析和警报：s2和s5中采集的建筑物地面部分和基础部分的监测数据传输到监测中心，监测中心的工程师和地质学家密切关注监测数据，并负责对监测数据进行分析，并设定警报阈值，在数据异常时及时采取应对措施；

9、s7.注浆回填：在隧道施工完成后，利用顶部支撑设备向支撑探测孔内注入砂浆回填，待砂浆固化后撤出顶部支撑设备。

10、进一步地，s3中所述的顶部支撑设备包括拱形支架，所述拱形支架下方设置有两组液压升降杆，所述拱形支架与液压升降杆的输出端固定连接，所述液压升降杆下方设置有移动小车，两组液压升降杆之间设置有弧形支撑架，所述弧形支撑架内滑动连接有支撑块，所述支撑块通过丝杆驱动机构驱动沿着弧形支撑架往复滑动，所述拱形支架上方正中心处开设有探测孔限位套，所述支撑块上设置有钻孔机构、支撑探测机构和回填注浆机构。

11、进一步地，所述丝杆驱动机构包括伺服电机，所述弧形支撑架两侧固定安装有两组伺服电机，所述伺服电机的输出端通过联轴器传动连接有驱动丝杆，所述支撑块两侧固定连接有丝杆螺母，所述驱动丝杆贯穿丝杆螺母，且所述驱动丝杆与丝杆螺母传动连接。

12、进一步地，所述钻孔机构包括钻孔液压杆，所述孔液压杆的输出端固定连接有深孔钻机，所述深孔钻机上方连接有螺旋钻头。

13、进一步地，所述支撑探测机构包括支撑液压杆，所述支撑液压杆位于钻孔液压杆一侧，所述支撑液压杆上端设置有支撑垫块，所述支撑垫块内设置有传感器集成垫，所述支撑垫块外套设有伸缩防护套。

14、进一步地，所述s4中支撑探测孔的钻取包括以下步骤：

15、s401.钻孔定位：首先对钻孔位置进行定位，这里钻孔位置的选取首先考虑建筑物的结构类型、地基深度和地基材料，令顶部支撑设备处于合适的间隔，同时使孔位位于建筑物的关键支撑点下方，以确保有效的支撑；

16、s402.钻孔：利用丝杆驱动机构驱动支撑块沿着弧形支撑架滑动，将钻孔机构移动至探测孔限位套处，然后钻孔液压杆将深孔钻机向上抬升，同时深孔钻机驱动螺旋钻头进行钻孔；

17、s403.基础支撑：在支撑探测孔钻取完成后，利用丝杆驱动机构驱动支撑块沿着弧形支撑架滑动，将支撑探测机构移动至探测孔限位套处，然后支撑液压杆向上推动支撑垫块进入支撑探测孔内，并与建筑物基础直接接触进行支撑。

18、进一步地，所述伸缩防护套下方通过螺栓固定连接有固定盖，所述支撑垫块外侧和伸缩防护套内侧对应位置开设有弹簧槽，所述弹簧槽内设置有复位弹簧。

19、进一步地，所述s5中，对于建筑基础进行监测所使用的传感器包括位移传感器、应变计、振动传感器、温度传感器和压力传感器，所述位移传感器、应变计、振动传感器、温度传感器和压力传感器均集成设置有在传感器集成垫内部，所述传感器集成垫为柔性橡胶材质，对传感器起到密封防护作用。

20、进一步地，所述回填注浆机构包括升降套管，所述升降套管位于支撑液压杆一侧，所述升降套管内设置有注浆塞，所述注浆塞下方连接有注浆软管，所述注浆塞下方设置有压力弹簧，所述压力弹簧四周设置有防护套管，所述防护套管固定连接在注浆塞下方。

21、进一步地，所述s7中注浆回填包括以下步骤：

22、s701.支撑撤回：首先利用支撑液压杆带动支撑垫块下降退出支撑探测孔；

23、s702.注浆准备：在支撑垫块退出支撑探测孔后，利用丝杆驱动机构驱动支撑块沿着弧形支撑架滑动，将回填注浆机构移动至探测孔限位套处，然后在注浆塞和探测孔限位套相吻合时，注浆塞会在压力弹簧的推动下穿过探测孔限位套进入支撑探测孔内；

24、s703.注浆：最后通过注浆软管向注浆塞上方注入砂浆，砂浆推动注浆塞向下移动，直至支撑探测孔内注满砂浆时注浆塞完全退出支撑探测孔，然后注浆塞保持原位将支撑探测孔内的砂浆堵住，待砂浆固化后将顶部支撑设备撤出。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、本发明一种下穿敏感建筑物的监测方法，通过在建筑物下方的隧道建设中利用顶部支撑设备进行加固支撑，避免出现沉降等危险，又可以利用顶部支撑设备进行钻孔，直接对建筑物基础进行支撑，更加稳固，同时利用顶部支撑设备与建筑物的直接接触实现对建筑物地下基础的直接监测，监测结果更加精确。

技术特征：

1.一种下穿敏感建筑物的监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种下穿敏感建筑物的监测方法，其特征在于：s3中所述的顶部支撑设备包括拱形支架（1），所述拱形支架（1）下方设置有两组液压升降杆（2），所述拱形支架（1）与液压升降杆（2）的输出端固定连接，所述液压升降杆（2）下方设置有移动小车（3），两组液压升降杆（2）之间设置有弧形支撑架（4），所述弧形支撑架（4）内滑动连接有支撑块（5），所述支撑块（5）通过丝杆驱动机构（6）驱动沿着弧形支撑架（4）往复滑动，所述拱形支架（1）上方正中心处开设有探测孔限位套（7），所述支撑块（5）上设置有钻孔机构（8）、支撑探测机构（9）和回填注浆机构（10）。

3.根据权利要求2所述的一种下穿敏感建筑物的监测方法，其特征在于：所述丝杆驱动机构（6）包括伺服电机（601），所述弧形支撑架（4）两侧固定安装有两组伺服电机（601），所述伺服电机（601）的输出端通过联轴器传动连接有驱动丝杆（602），所述支撑块（5）两侧固定连接有丝杆螺母（603），所述驱动丝杆（602）贯穿丝杆螺母（603），且所述驱动丝杆（602）与丝杆螺母（603）传动连接。

4.根据权利要求2所述的一种下穿敏感建筑物的监测方法，其特征在于：所述钻孔机构（8）包括钻孔液压杆（801），所述孔液压杆（801）的输出端固定连接有深孔钻机（802），所述深孔钻机（802）上方连接有螺旋钻头（803）。

5.根据权利要求4所述的一种下穿敏感建筑物的监测方法，其特征在于：所述支撑探测机构（9）包括支撑液压杆（901），所述支撑液压杆（901）位于钻孔液压杆（801）一侧，所述支撑液压杆（901）上端设置有支撑垫块（902），所述支撑垫块（902）内设置有传感器集成垫（903），所述支撑垫块（902）外套设有伸缩防护套（904）。

6.根据权利要求5所述的一种下穿敏感建筑物的监测方法，其特征在于：所述s4中支撑探测孔的钻取包括以下步骤：

7.根据权利要求5所述的一种下穿敏感建筑物的监测方法，其特征在于：所述伸缩防护套（904）下方通过螺栓固定连接有固定盖（9041），所述支撑垫块（902）外侧和伸缩防护套（904）内侧对应位置开设有弹簧槽（9042），所述弹簧槽（9042）内设置有复位弹簧（9043）。

8.根据权利要求5所述的一种下穿敏感建筑物的监测方法，其特征在于：所述s5中，对于建筑基础进行监测所使用的传感器包括位移传感器、应变计、振动传感器、温度传感器和压力传感器，所述位移传感器、应变计、振动传感器、温度传感器和压力传感器均集成设置有在传感器集成垫（903）内部，所述传感器集成垫（903）为柔性橡胶材质，对传感器起到密封防护作用。

9.根据权利要求5所述的一种下穿敏感建筑物的监测方法，其特征在于：所述回填注浆机构（10）包括升降套管（1001），所述升降套管（1001）位于支撑液压杆（901）一侧，所述升降套管（1001）内设置有注浆塞（1002），所述注浆塞（1002）下方连接有注浆软管（1003），所述注浆塞（1002）下方设置有压力弹簧（1004），所述压力弹簧（1004）四周设置有防护套管（1005），所述防护套管（1005）固定连接在注浆塞（1002）下方。

10.根据权利要求9所述的一种下穿敏感建筑物的监测方法，其特征在于：所述s7中注浆回填包括以下步骤：

技术总结本发明涉及建筑施工相关技术领域，公开了一种下穿敏感建筑物的监测方法，通过在建筑物下方的隧道建设中利用顶部支撑设备进行加固支撑，避免出现沉降等危险，又可以利用顶部支撑设备进行钻孔，直接对建筑物基础进行支撑，更加稳固，同时利用顶部支撑设备与建筑物的直接接触实现对建筑物地下基础的直接监测，监测结果更加精确。技术研发人员：王忠钊,王少勇,彭勇,王振华,韩珮珣,徐海龙,金旺元,陈涛,牛少侠,赵宏伟,龚杨,郭汝兴,林永鹏,王艳海,张捷泓,罗肖,张竣凯,李钰,谭梅,贺阳,李娟受保护的技术使用者：中铁三局集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5