一种沉井下沉施工智能监测系统及监测方法与流程

本发明属于沉井下沉施工，具体涉及一种沉井下沉施工智能监测系统及监测测方法。

背景技术：

1、沉井下沉施工是先在地表制作成一个井筒状的结构物，然后在井壁的围护下通过从井内不断挖土，使沉井在自重作用下逐渐下沉，达到预定设计标高后，再进行封底，构筑内部结构。广泛应用于桥梁、烟囱、水塔的基础；水泵房、地下油库、水池竖井等深井构筑物和盾构或顶管的工作井，其施工质量是工程的关键，尤其是对于沉井的施工监控测量，是指导沉井下沉施工的关键手段，在以往施工中，沉井施工监控基本上是采用人工采集数据，监测数据人工汇总分析，施工监控频率低，数据分析、施工指导滞后，导致现场施工纠偏措施不及时，施工风险隐患大。随着科学技术的不断进步，沉井的应用和建设得到了突飞猛进的发展，跨越内河、大峡谷的桥梁不胜枚举，大型污水处理厂也随之增多，在市政工程结构设计中，沉井以其整体性强、稳定性好、承载及抗变形能力强等优点应用越来越多，尺寸和体积也随之增大，施工风险也越来越高，对于其施工的测量控制是至关重要的。对于沉井下沉施工监测，常规方法是人工使用全站仪对沉井的多个基点进行监测，沉井初沉阶段，每两小时至少测量一次，必要时连续观测及时纠偏，终沉阶段每小时至少测量一次，当沉井下沉接近设计标高时应加强观测，这种常规人工监测次数多，耗时长，施工风险高。

技术实现思路

1、鉴于此，本发明的目的是提供一种沉井下沉施工智能监测系统及监测方法，用于解决或部分解决以上的不足。

2、本发明提出沉井下沉施工智能监测系统，包括：

3、四套动态gnss接收机、固定gnss接收机、监控接收器、数据处理器和监测监控平台；

4、四套所述动态gnss接收机分别设置在沉井的四角处；所述固定gnss接收机设置在地面上；所述监控接收器的信号接收端通过线缆分别与四套动态gnss接收机和所述固定gnss接收机信号连接，采集以上四套所述动态gnss接收机和所述固定gnss接收机的三维坐标数据；所述数据处理器与所述监控接收器信号连接，用于接收四套所述动态gnss接收机和所述固定gnss接收机的三维坐标数据，根据以上数据得到所述沉井的空间位置，再根据每次测量到的空间位置的变化计算出所述沉井的下沉数值、整体倾斜角度和整体旋转角度；所述监测监控平台通过网络信号与所述数据处理器信号连接，接收所述数据处理器的处理结果

5、本发明还具有以下可选特征。

6、可选地，还包括多个土压力盒，多个所述土压力盒均匀分布固定在所述沉井的各个内侧壁上，每个所述土压力盒分别与所述监控接收器通过线缆相连接。

7、可选地，多个所述土压力盒均匀分布在所述沉井的外侧壁的下端的刃角处以及隔板的底面踏面位置。

8、本发明还提出一种沉井下沉施工智能监测方法，采用以上所述的沉井下沉施工智能监测系统实施，包括以下步骤：

9、步骤s001：每隔一定时间通过卫星向四套动态gnss接收器和固定gnss接收机发送其三维坐标数据；

10、步骤s002：四套动态gnss接收器和固定gnss接收机将其接收到的三维坐标数据发送至监控接收器；

11、步骤s003：监控接收器将接收到的三维坐标数据发送至数据处理器；

12、步骤s004：数据处理器根据每次测量到的空间位置的变化计算出所述沉井的下沉数值、整体倾斜角度和整体旋转角度，并将以上数据上传到监测监控平台。

13、在步骤s004中，沉井的整体倾斜角度包括横向倾斜度和纵向倾斜度，横向倾斜度为沉井横桥向的高度差除以其横桥向长度；纵向倾斜度为沉井纵桥向高度差除以其纵桥向长度。

14、在步骤s004中，所述沉井的整体旋转角度通过检测的长宽坐标的三角函数值减去设计长宽坐标的三角函数值。

15、本发明的沉井下沉施工智能监测系统及监测方法对于沉井规模宏大，施工工艺复杂，施工精度要求高，且场区上部土层性质复杂，变化大，沉井下沉的稳定及倾斜控制难度较大，沉井下沉姿态控制、稳定性控制风险较大的情况，实现沉井几何姿态采用自动化监控系统进行监测，每隔一段时间自动采集一次数据，实现沉井姿态和结构应力自动化实时监控，确保施工的顺利进行，实现沉井下沉全过程监控，以便及时进行处理同时作出判断，有效降低施工风险，提高施工效率。值得在今后类似复杂地质条件、规模宏大的沉井下沉施工监测中进一步推广应用。

技术特征：

1.一种沉井下沉施工智能监测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的沉井下沉施工智能监测系统，其特征在于，还包括多个土压力盒(7)，多个所述土压力盒(7)均匀分布固定在所述沉井(1)的各个内侧壁上，每个所述土压力盒(7)分别与所述监控接收器(4)通过线缆相连接。

3.根据权利要求2所述的沉井下沉施工智能监测系统，其特征在于，多个所述土压力盒(7)均匀分布在所述沉井(1)的外侧壁的下端的刃角处以及隔板的底面踏面位置。

4.一种沉井下沉施工智能监测方法，采用权利要求1中所述的沉井下沉施工智能监测系统实施，包括以下步骤：

5.根据权利要求4所述的沉井下沉施工智能监测方法，其特征在于，在步骤s004中，沉井(1)的整体倾斜角度包括横向倾斜度和纵向倾斜度，横向倾斜度为沉井(1)横桥向的高度差除以其横桥向长度；纵向倾斜度为沉井(1)纵桥向高度差除以其纵桥向长度。

6.根据权利要求4所述的沉井下沉施工智能监测方法，其特征在于，在步骤s004中，所述沉井(1)的整体旋转角度通过检测的长宽坐标的三角函数值减去设计长宽坐标的三角函数值。

技术总结本发明提出一种沉井下沉施工智能监测系统，包括：四套动态GNSS接收机、固定GNSS接收机、监控接收器、数据处理器和监测监控平台；四套动态GNSS接收机分别设置在沉井的四角处；固定GNSS接收机设置在地面上；监控接收器采集以上四套动态GNSS接收机和固定GNSS接收机的三维坐标数据；数据处理器接收四套动态GNSS接收机和固定GNSS接收机的三维坐标数据，根据以上数据得到沉井的空间位置，再根据每次测量到的空间位置的变化计算出沉井的下沉数值、整体倾斜角度和整体旋转角度；监测监控平台通过网络信号与数据处理器信号连接，接收数据处理器的处理结果。技术研发人员：林吉明受保护的技术使用者：中交二公局第二工程有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5