泥水盾构施工实时管理信息系统的研发与应用

以北京铁路地下直径线盾构区间隧道工程为背景,对泥水盾构施工中自动采集的数据进行研究和分析,研发了泥水盾构施工实时管理信息系统。本系统能够对盾构施工过程进行实时监控,提供可视化图形数据分析界面,并对盾构施工中的耗材进行统计分析,既便于分析盾构施工的全过程及其可能出现的各种问题,又可以对盾构施工成本和质量进行控制,还能形象地显示工程进度。本系统通过调试和试用,能够实现信息反馈和盾构的施工监控,便于用户对盾构施工进行有效地信息分析、合理地施工组织和管理。     

基于激光测距的隧道自动监控量测仪器应用研究

本文的主要研究内容是基于激光测距并用于隧道自动监控量测仪器在实操层面,为了提高仪器稳定性和可靠性,提升仪器数据精度的一些现场实施关键技术,通过大量实验摸索出一套规范使用仪器和科学分析处理数据的方法。通过针对上述内容的研究,对于隧道自动监控量测仪器的推广有着重大意义,确保整套隧道监控量测系统具备实用性,实现对隧道施工过程中的变形自动化实时监测。     

超大直径泥水平衡盾构始发施工风险监控技术研究

利用盾构法施工超大直径隧道时盾构始发与到达环节是事故高发期,由此引发的工程事故屡见不鲜。为了最大程度降低盾构始发施工过程中的风险,提出盾构始发施工风险实时监控技术。该技术结合原位监测、工况实时记录、专家系统对盾构始发各关键工序进行实时监控,根据原位监测数据分析、盾构始发各工序衔接、工期等,综合评估各工序可能存在的潜在风险,可实时远程自动预警,并通过专家系统案例分析提出相应的风险解决方案。该技术在上海长江西路隧道工程中进行应用,取得比较理想的结果。     

城市道路盾构隧道全寿命周期信息平台设计

盾构隧道的全过程管理中,数据的操作方式日益受到人们关注.首先,本文简要回顾了国内外数据标准及信息平台建设方面的研究,然后针对盾构隧道全寿命周期的数据特点,选取了相应的程序设计工具,并规划了盾构隧道信息平台的架构体系.然后,根据目前比较通用的盾构隧道数据内容及表格形式初步建立了盾构隧道信息平台,该平台不依赖于任何操作系统,用户仅需一个浏览器即可登录使用;平台中涵盖了盾构隧道设计、施工、检测、养护等全寿命周期的数据信息,同时,这些数据也可脱离平台单独使用;平台还加入了一系列统计与分析工具,包括数据的多样化展示、图表与图形可视化、盾构隧道智能化养护等功能.     

盾构施工沉降多源数据实时交互平台开发

针对现有的平台无法实现盾构施工过程中多源信息的实时交互，造成施工关键信息沟通不畅而引发沉降过大的难题，以施工过程中盾构PLC掘进参数、隧道周边建（构）筑物情况、掘进土层信息和监测数据等多源信息为对象，开展多源数据的自动获取与时空融合方法的研究，开发基于移动互联的盾构掘进多源信息实时交互平台，使项目参与人员实时了解盾构施工情况并针对特定问题开展互动讨论，以解决盾构施工过程中信息沟通不畅的难题。通过在济南地铁R3线穿越老旧居民楼群的应用，实现了穿越施工地上地下数据联动，解决了盾构施工沉降控制过程中的协同管理难题，实现了既有老旧居民楼沉降控制在-5 mm以内的微沉降控制目标。     

施工过程中隧道监测智能系统设计

隧道智能化,信息化已经成为今后隧道发展的重要方向,而在隧道施工监控量测过程中,量测的方法和自动化程度有待提高。本文基于此设计一套隧道施工过程中的智能监控系统,达到完善隧道施工现场监控量测的目的。监控系统将单片机处理器系统、FBG传感器、无线手机模块、CAN总线串行通信,配合编程语言,采用软硬件相结合的方式来实现数据的采集、存储以及最后的PC机通信。对这些实时数据进行处理分析,判断隧道围岩的工作状况,为隧道动态施工及设计更好地服务。     

基于监控量测的隧道施工安全管理系统应用初探

监控量测是隧道新奥法施工的三大要素之一,其结果将直接影响到隧道工程建设的质量和安全,对隧道建设有很重要的意义。本文依托隧道监控量测技术,整合信息化技术,根据监控量测数据变化判定规律,建立隧道施工安全管理系统,实现隧道施工安全信息及时反馈和预报预警。该系统应用于工程实例中,系统可将监测数据进行快速、及时处理,实现隧道监控量测自动预报预警,为隧道工程施工安全提供可靠依据,具有很强的适用性和便捷性。     

基于激光测距的隧道自动监控量测技术研究及应用

目前隧道监控量测采用人工操作测量仪器的方式进行工作,存在监测频率低,工作量大,效率低,施工人员作业安全性低,监测数据真实性难以保证,无法及时预报预警等问题。本文基于物联网、自动化技术,基于激光测距技术,研究设计一套全自动监控测量设备及云监控平台,实现对隧道初期支护变形的自动连续监测。自动监控量测设备实时采集数据,将数据通过物联网传输到监控中心进行分析、处理并自动预报预警。相比通过测量人员定时到现场测量的方式,自动监控量测技术能连续监测隧道变形情况,避免了人为测量隧道变形数据时对监测数据的篡改,能够自动及时预报预警,具有连续性、真实性、智能化等优势。     

公路隧道施工安全智能远程监控技术研究

复杂地质条件下的安全施工及防灾救灾历来是公路隧道施工的重点。基于隧道施工安全智能远程监控需要,提出通过实时监控洞内隧道地质变化情况、围岩变形与荷载、地下水、有毒有害气体、现场施工人员状态、安全防护设施状态等信息,以远程、实时、准确、有效的监控与隧道施工安全相关的技术指标和洞内安全状态,并根据实际需要提出监控内容和要素体系,建立监控系统工作流程。研究成果对于保障隧道工程施工安全,促进管理部门对传统的监管模式升级,有效提高质量和安全监管工作水平,具有重要的实用价值和指导意义。     

隧道地质预报信息化管理平台开发

为了解决传统隧道地质预报管理模式在大规模交通建设工程中的局限性,依托计算机、手机及互联网技术,开展隧道地质预报信息化管理平台开发,以项目实体数据为基础,利用系统数据库将预报成果、施工信息、工作管理等进行整合分享,并实时更新,可实现数据实时查看、异常及时预警、预报工作远程监控、预报管理严格监督等功能,减轻了管理人员的劳动强度,提高了工作效率,让参建各方能更快捷、及时、准确地获取地质预报信息。     

浅埋偏压段隧道信息化施工监控量测技术及预报信息系统研究

 监控量测在隧道信息化施工中至关重要,通过现场数据的采集、分析及反馈,建立预报信息系统,科学地预报隧道重大灾害具有重要意义。以厦蓉高速（贵州境）榕江格龙至都匀段计摆隧道格龙端左线洞口浅埋偏压段为研究对象,基于监控量测信息（收敛位移、拱顶下沉及地表位移等）,及时分析并运用预报信息系统,成功预报了洞口段斜坡滑移趋势,及时调整设计和施工组织方案,有效控制险情进一步的发展,确保了隧道施工安全。     

混凝土拌和站生产过程动态监控系统的开发与应用

为适应现场混凝土施工中存在的质量管理和成本控制需求,开发了基于GPRS远程信息传输、数据存储、分析平台和广域网（WAN）多用户实时访问信息门户（PIP）的混凝土拌合站生产过程动态监控系统。该系统实现了混凝土施工过程信息数据处理的智能化,解决了混凝土施工过程管理信息的真实性和反馈响应及时性问题,达到了对混凝土施工过程动态管理的目标。     

TBM隧道施工监控量测现状及发展趋势

TBM(Tunnel Boring Machine)隧道掘进机,是集钻、掘进、支护于一体,使用电子、信息、遥测、遥控等技术对全部作业进行指导和监控的全断面隧道掘进施工机械。近年来,对其进行的监控量测发展较为迅猛。从TBM隧道常规监控量测技术现状;其他监控量测技术在TBM隧道中的应用现状;特殊条件下TBM隧道的监控量测及监控数据处理等几个方面介绍了TBM隧道施工监控量测现状及发展趋势。即日趋多样化、智能化、人性化、远程化等。同时,具体的监控理论、数据处理模型及特殊TBM隧道监控方面仍存在一定不足。     

高速公路隧道危化品运输安全实时监控系统研究

高速公路隧道环境封闭,一旦发生运输危化品事故,其影响危害极大难以控制,因此做好公路隧道危化品运输事故的实时防控措施十分必要。文章以张涿高速公路隧道危化品运输为例,融合RFID、WSN、GPS等现代信息技术对高速公路隧道危化品运输实时监控,建立实时监控及应急救援平台。平台由信息感知层、数据传输层及数据反馈应用层组成,结合RFID、WSN、GPS等主要技术,对危化品运输"人、车、路、货、环境"全要素进行实时监控,降低高速公路隧道危化品运输事故率,为高速公路隧道危化品安全运输和有效管理提供参考。     

隧道渗漏水监测系统研究与设计

南京定淮门长江隧道为超大直径盾构隧道。为保证该隧道使用期间的安全,引入了渗漏水监测系统对隧道渗漏水病害进行监测。详细介绍了隧道渗漏水监测方案,同时,对视频监控系统、水浸监测预警系统以及现场布设方案进行了详细说明。渗漏水监测系统实现了视频图像与数据连续同步采集、自动储存数据、自动生成报表、自动报警和多方式显示等功能,为隧道的安全服役提供可靠的保障。     

单拱大跨隧道信息化施工监控量测技术研究

针对地下工程的开挖和支护安全超前预报以及对地质灾害开展预测的问题,以京珠国道高速公路旦架哨单拱大跨隧道信息化施工为例开展研究工作。现场监控量测主要针对锚杆轴力、围岩应力及型钢内力等,同时结合地面地质调查和隧道洞内地质观测等,通过数据的采集、处理和反馈,建立了隧道信息化施工地质灾害预报流程与模型,并成功地对重大地质灾害进行了预报,使隧道工程的设计和施工运作纳入科学的动态管理中,确保了隧道施工的安全。     

盾构监控数据实时报表系统开发

为解决施工管理人员分析盾构原始历史数据困难问题,设计了一套盾构监控数据实时报表系统,实现在盾构一环掘进完成后,及时分析该环盾构运行参数和统计该环重要材料的消耗。分别从系统总体框架、历史数据分析、关键应用技术等方面对系统进行研究,最终实现从盾构海量历史数据中自动选择、过滤、统计、计算数据,并以环数为单位生成报表文件。系统在中铁系列盾构中的应用证明： 施工人员或业主通过报表文件可以方便有效地了解施工状态和设备状态等信息,相较于手动检索原始数据,管理成本大大减少。     

以物联网和通信技术促进公路路面施工管理信息化

沥青路面铺筑是路面施工的最后一道工序,沥青路面铺筑的质量好坏直接关系着路面的使用寿命和行车的舒适程度,对路面施工质量有决定性的影响。根据路面铺筑过程中对施工质量的实时监控以及对压路机远程调控等的要求,本项目创建了一个物联网公路施工信息化管理系统。该系统采用了物联网通信技术、JAVA2ee软件编程技术及嵌入式技术,将GSM（短信方式）和GPRS（网络方式）数据通信技术相结合,实现对路面温度的实时监控、车辆行驶速度的实时监控、车辆地理信息的实时采集以及数据的实时传输,以便管理人员获得全面的施工信息,及时做出优化控制策略,从而实现对施工质量的有效监控。     

监控量测技术在京珠高速公路粤北段某隧道中的应用

监控量测是隧道新奥法施工的三大要素之一,通过量测施工中隧道围岩变形与支护受力数据,对数据进行分析整理并及时反馈指导施工。以京珠高速公路粤北段某隧道为例,对该隧道的拱顶与地表进行了监控量测,通过对拱顶下沉和地表沉降等量测数据的测定、处理、回归分析,客观有效地评价和预测了该隧道的稳定性。     

盾构隧道结构性态无线感知方法

为了实现盾构隧道结构性态多参量感知,构建盾构隧道运营期无线传感网络系统,考虑盾构隧道运营环境振动及粉尘、电磁干扰等特点,针对盾构隧道结构病害种类及特征,采用微机电系统研发适用于盾构隧道的无线倾角传感器、渗漏水传感器和接缝传感器。针对盾构隧道超长线性特征,采用二层网络拓扑技术,基于ZigBee协议和3G协议构建无线传感网络系统,实现对盾构隧道结构性态的多参量实时无线监测,并通过现场应用验证了系统的可靠性。结果表明:在隧道邻近基坑开挖过程中,无线传感系统可实时反映隧道结构性态变化规律。在基坑开挖不同阶段,结构变形速率与渗漏水状态实时发生相应变化;多种感知参量间数据相互支撑,盾构隧道横向收敛、纵向相对沉降与渗漏水发展规律一致;多种传感参量综合分析可更好地掌握隧道结构状态,如通过接缝传感器和倾角传感器数据综合分析,可知隧道结构发生向基坑侧旋转。因此,综合多种结构状态量监测可更加完整有效地反映盾构隧道在运营中的结构状态,从而为结构安全预警及合理养护提供技术依据。