一种隧道沉降与收敛的观测方法
【技术领域】
[0001]本发明属于隧道沉降与收敛观测方法领域，尤其涉及一种隧道沉降与收敛的观测方法。
【背景技术】
[0002]目前应用于隧道的沉降与收敛观测方法很多，以前常用的有精密水准仪倒尺观测隧道拱顶沉降，收敛仪测量隧道周边收敛，这种方法精度高，但用于较宽的隧道需要在台车上工作且受施工干扰大；另一种也很常用的方法就是全站仪三角高程测量拱顶沉降，全站仪对边测量法测量周边收敛，这种方法需要在拱顶及周边焊上反射片，测量精度稍低也能达到要求。只要一台全站仪可同时测量沉降与收敛，既能测量相对沉降与收敛又可测量绝对沉降与收敛，这是目前最常用的方法，缺点是施工中喷浆会覆盖反射片而无法观测，需要派人用台车清理。其它还有隧道断面仪也可用于沉降与收敛观测，但精度比全站仪略低。使用马达跟踪目标的全站仪配上专用软件控制全站仪自动观测沉降与收敛可以做到全自动观测，由于施工的干扰，全站仪也不可能每天24小时架设于隧道内不动，无法做到连续观测。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种隧道沉降与收敛的观测方法，以解决上述【背景技术】中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:
一种隧道沉降与收敛的观测方法，包括以下步骤:
1)先在隧道的拱顶及拱顶两侧选取若干个观测点，再在选取的观测点处打孔，最后通过孔和膨胀螺丝将挂钩固定于观测点处；
2)利用螺丝将若干能自动发送微波信号的信号发射器固定于挂钩上；
3)在隧道两侧靠近底部的墙壁上分别选取两个接收点，将用于接收信号的接收器固定于接收点处；
4)测量人员每天通过U盘将接收器内数据复制带回室内导入计算机软件处理可得沉降与收敛结果。
[0005]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
可以全天候24小时工作，观测过程中无需人员操作，挂于隧道壁不受施工的影响；信号发射器与接收器固定于挂钩上；因为设备在二衬施工前一直挂在观测点和接收点上，不存在出现全站仪观测时每次架站的位置误差，提高观测精度；信号发射器只是简单发送信号，接收器处理与记录数据是全电子设备，其价格也便宜，如果布设多个断面，可以购置多个信号发射器与接收器。代替GPS在隧道洞内完成静态测量与动态测量具有GPS-RTK同样的优点，信号发射器相比卫星，信号发射器是静止而不存在卫星的轨道误差及电离层折射等误差，其信号也比卫星强几万倍。
【附图说明】
[0006]图1为信号发射器与接收器的布置图。
【具体实施方式】
[0007]下面结合实施例对本发明的优选方式作进一步详细的描述。
[0008]如图1所示，一种隧道沉降与收敛的观测方法，包括以下步骤:
1)先在隧道的拱顶及拱顶两侧选取若干个观测点，再在选取的观测点处打孔，最后通过孔和膨胀螺丝将挂钩固定于观测点处。
[0009]2)利用螺丝将若干能自动发送微波信号的信号发射器1固定于挂钩上。
[0010]3)在隧道两侧靠近底部的墙壁上分别选取两个接收点，将用于接收信号的接收器2固定于接收点处。
[0011]4)测量人员每天通过U盘将接收器2内数据复制带回室内导入计算机软件处理可得沉降与收敛结果。
[0012]本发明采用的技术方案与GPS静态观测相似，在隧道的拱顶与拱顶两侧固定若干个自动发送微波信号的信号发射器1，简称信号源；每个信号源发射两种波长微波，两个接收信号的接收器2固定于隧道侧壁两侧下部，接收器2分为单通道与多个通道，对于单通道分时接收一个信号源的不同频率微波信号利用差频计算出这个信号源与接收器2的斜距，并记录，同时接收器2也自带发射信号源，只是接收信号与发射信号源有固定相位差，固定的相位差是一个常数，发射源在接收器2下方，接收器2上带圆水准气泡便于安装时置平接收器2，只要接收器2整平，发射源在接收相位正下方，电脑软件处理数据利用固定相位差计算接收器2的相对位置。单通道接收器2为了防止多个信号源同时发送信号的干扰，各个信号源异步发送信号，如果采样间隔1小时，各信号源发送信号间隔都设为1小时，可设定各信号源发送信号互相错开1~10分钟，接收器2收到信号时利用不同频率的载波相位差自动计算各信号源到接收器2的斜距，可设定信号源发送间隔为2小时到24小时以上。当然记录间隔短采样的数据多占用的内存也大。信号源及各接收器2需要接外电源，为了防止停电，设备自带充电电池，有电时边用边充电。测量人员每天可对接收器2内数据通过U盘复制再回室内导入计算机软件处理可得沉降与收敛成果。对于大功率信号源使用多通道接收器2，多通道接收器2，各通道同时接收不同信号源的信号，故不需要信号源异步发送信号。本设备还可用于隧道内的控制测量与实时动态放样，可取代GPS在隧道内无法使用问题。信号源可设不同的频率，多通道接收器2用软件为各信号源分配不同的通道，并可为信号源设置不同频道。
[0013]以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
【主权项】
1.一种隧道沉降与收敛的观测方法，其特征在于，包括以下步骤: 1)先在隧道的拱顶及拱顶两侧选取若干个观测点，再在选取的观测点处打孔，最后通过孔和膨胀螺丝将挂钩固定于观测点处； 2)利用螺丝将若干能自动发送微波信号的信号发射器(1)固定于挂钩上； 3)在隧道两侧靠近底部的墙壁上分别选取两个接收点，将用于接收信号的接收器(2)固定于接收点处； 4)测量人员每天通过U盘将接收器(2)内数据复制带回室内导入计算机软件处理可得沉降与收敛结果。
【专利摘要】本发明公开了一种隧道沉降与收敛的观测方法。它包括以下步骤：1）先在隧道的拱顶及拱顶两侧选取若干个观测点，再在选取的观测点处打孔，最后通过孔和膨胀螺丝将挂钩固定于观测点处；2）利用螺丝将若干能自动发送微波信号的信号发射器固定于挂钩上；3）在隧道两侧靠近底部的墙壁上分别选取两个接收点，将用于接收信号的接收器固定于接收点处；4）测量人员每天通过U盘将接收机内存数据复制带回室内导入计算机软件处理可得沉降与收敛结果。本发明可以全天候24小时工作，观测过程中无需人员操作，挂于隧道壁不受施工的影响，不存在出现全站仪观测时每次架站的位置误差，提高观测精度。
【IPC分类】G01C5/00
【公开号】CN105258674
【申请号】CN201510668650
【发明人】陈曙霞, 黄超, 周如明, 夏云云
【申请人】中国十七冶集团有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2015年10月13日