隧道結構安全監測是保障工程建設安全和質(zhì)量的重要手段，為指導隧道后期的安全施工，需要在隧道開(kāi)挖過(guò)程中掌握隧道拱頂的實(shí)時(shí)沉降數據。
新疆某輸水隧道全長(cháng)41.823km，最大埋深2268m，設計流量70m3/s，成洞洞徑5.3m，縱坡1/564.8。隧洞設計為無(wú)壓洞，采用鉆爆法和全斷面掘進(jìn)機聯(lián)合施工方案。隧洞自南而北橫穿博羅科努山，圍巖巖性復雜多變，沉積巖、火山巖、變質(zhì)巖均有分布。主要包括志留系、泥盆系、石炭系砂巖、變質(zhì)砂巖、凝灰巖、凝灰質(zhì)砂巖以及華力西期花崗巖，少量為奧陶系灰巖和第三系泥巖，除第三系泥巖為軟巖外，其余屬硬巖類(lèi)。
在施工期需對隧道主體結構和襯砌結構的變形和受力情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監測。
對隧道拱頂下沉監測可采用柔性測斜儀，儀器安裝在隧道施工鉆進(jìn)方向的拱頂部位。在隧道鉆進(jìn)之前，提前在拱頂鉆好9m長(cháng)的水平孔洞，孔洞直徑約為65mm左右，并將預先準備好的60mm的鋼管插入里面，在把陣列計水平送入。完成陣列計在隧道拱頂預埋式的水平布設。
隧道施工期間采用柔性測斜儀監測隧道收斂位移變量，以了解在隧道施工期間收斂位移情況。把握隧道收斂位移趨勢和可能對隧道施工產(chǎn)生的影響。
廣州杰芯科技集合了物聯(lián)網(wǎng)、傳感器、無(wú)線(xiàn)傳輸和數據分析統計等技術(shù)，研發(fā)出隧道結構安全自動(dòng)化監測系統。該系統主要由柔性測斜儀、智能數據采集模塊、監測預警云平臺三大塊組成。
該系統通過(guò)深入了解隧道的變形機理，完成對隧道收斂、沉降等狀況的實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測和遠程采集，將隧道結構健康狀況展示在用戶(hù)端，同時(shí)支持多重預警機制，及時(shí)發(fā)現隧道隱藏安全風(fēng)險，能盡量減少災害的發(fā)生。
隧道自動(dòng)化監測系統作為隧道施工管理的重要組成部分，它能從多個(gè)角度避免隧道結構變形災害的發(fā)生，同時(shí)通過(guò)長(cháng)期監測獲得隧道施工現場(chǎng)的動(dòng)態(tài)數據，及時(shí)處理有損隧道使用性能的結構變形問(wèn)題，為完善隧道工程設計與指導施工提供可靠的數據。
柔性測斜儀（陣列位移計）是由高強度的陣列式固定長(cháng)度測量單元組成，單元間使用能承受較大應力與變形的柔性接頭進(jìn)行連接。通過(guò)MEMS微機電系統測量重力加速度，來(lái)計算對應測量單元的位移量，從而監測出深部位移、表面位移、傾斜、地表沉降等狀況。適用于邊坡滑移、隧道施工、道路路基沉降、橋梁撓度、水利大壩沉降及側移、建筑施工等多種實(shí)時(shí)監測的項目。
它由PC密封防水外殼、數據采集模塊、電源模塊、藍牙模塊和數據傳輸模塊等組成，具有自動(dòng)量測、信號處理、控制和無(wú)線(xiàn)通訊功能，能在野外惡劣的環(huán)境下長(cháng)期可靠的運行�？刹捎枚喾N通訊方式，包括 4G 無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、NB-IoT 窄帶物聯(lián)網(wǎng)等。
監測預警云平臺具有監測數據實(shí)時(shí)獲取、云端綜合處理、多樣化圖表展示、專(zhuān)業(yè)相關(guān)性分析、災害預警、報表統計等功能，可同時(shí)管理多項目多設備，為用戶(hù)提供安全可靠、實(shí)時(shí)全面、及時(shí)有效的信息服務(wù)。
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