CN113466846B - 一种高速铁路桥梁的偏移监测方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种高速铁路桥梁的偏移监测方法及其系统,方法包括在旋喷桩施工期间,实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第一偏移数据;在移梁施工期间,实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第二偏移数据;在列车经过施工段期间,实时监测梁体的垂直偏移,输出第三偏移数据;精细化处理第一偏移数据得到形变检测完整的第一时间序列,第一时间序列中含有与时间对应的偏移量,绘制第一偏移变化过程图;精细化处理第二偏移数据得到形变检测完整的第二时间序列,绘制第二偏移变化过程图;精细化处理第三偏移数据得到形变检测完整的第三时间序列,绘制第三偏移变化过程图,本申请具有实时监测的效果。
Description
技术领域
本申请涉及高速铁路桥梁检测的领域,尤其是涉及一种高速铁路桥梁的偏移监测方法及其系统。
背景技术
由于不稳定的地质条件与人为堆积弃土等因素,容易造成高铁桥梁发生不同程度的偏移,尤其是水平方向的偏移,这些偏移会影响线路线形,严重威胁高铁的运营安全。为了保证行车安全,需对已经发生偏移的桥梁进行纠偏整治,高铁桥梁纠偏整治施工过程中,桥梁的偏移监测是指导整个高铁桥梁纠偏施工的重要依据。
目前在高铁桥梁纠偏整治施工过程中,偏移监测主要分为线下监测和线上监测,线下监测包含人工操作传统的全站仪测量和水准测量得到测量数据,测量数据作为指导施工过程的依据;线上监测包含CPIII平面测量和轨道线形测量,线上监测得到的测量数据作为最终判断线形是否到位的依据。
但是,在上述的测量方式中,若进行长时间的监测,会受强降雨等恶劣天气的影响,恶劣天气让传统的测量仪器容易产生额外的误差而无法完成测量任务,影响到高铁纠偏的施工进度。
发明内容
为了能够长时间对高速铁路桥梁的偏移进行监测,本申请提供一种高速铁路桥梁的偏移监测方法及其系统。
第一方面,本申请提供一种高速铁路桥梁的偏移监测方法,采用如下的技术方案:一种高速铁路桥梁的偏移监测方法,基于设在桥梁旁的IBIS-FS型监测器与IBIS-FL型监测器,包括如下步骤:
在旋喷桩施工期间,使用IBIS-FL型监测器实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第一偏移数据;
在移梁施工期间,使用IBIS-FL型监测器实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第二偏移数据;
在列车经过施工段期间,使用IBIS-FS型监测器实时监测梁体的垂直偏移,输出第三偏移数据;
使用IBIS-DV软件精细化处理第一偏移数据得到形变检测完整的第一时间序列,第一时间序列中含有与时间对应的偏移量,匹配出施工期偏移量集中的第一时间段,匹配出施工结束偏移回弹量集中的第二时间段,绘制与第一时间段以及第二时间段相关联的第一偏移变化过程图;
使用IBIS-DV软件精细化处理第二偏移数据得到形变检测完整的第二时间序列,在施工期内定时对第二时间序列内的数据统计,绘制与梁体纠偏相关的第二偏移变化过程图;
使用IBIS-DV软件精细化处理第三偏移数据得到形变检测完整的第三时间序列,从第三时间序列中匹配出梁体上监测点在列车经过时对应的最大垂向形变量,绘制与最大垂向形变量相关的第三偏移变化过程图。
通过采用上述技术方案,监测精度高且稳定,实时得到监测结果,可以实时处理得到监测结果;也能实现连续监测,能掌握施工期桥梁变化量和回弹量的动态变化过程,能掌握梁体纠偏的动态变化过程,也能桥梁最大垂向形变量的动态变化过程,能够长时间对高速铁路桥梁的偏移进行监测。
优选的,设置IBIS-FS型监测器与IBIS-FL型监测器的过程中,还包括如下步骤:
在桥梁旁的地面选取环境参考点;
分析环境参考点的稳定性;
以稳定的环境参考点位为依据对监测点的形变进行大气环境改正,得到监测点真实的位移量。
通过采用上述技术方案,利用监测范围内稳定环境参考点去除大气环境影响,保证了较高的监测精度,且持续降雨等恶劣天气不影响监测结果,监测的稳定性好。
优选的,所述分析环境参考点的稳定性中,还包括:
测量环境参考点设定时间内的参考偏移量,若参考偏移量位于预设的参考范围内,则表明环境参考点稳定,若参考偏移量位于预设的参考范围外,则重新选取环境参考点。
通过采用上述技术方案,实现对环境参考点稳定性的判断。
优选的,在桥梁的梁体上设置多个角反射器,多个所述角反射器在梁体的长度方形上呈线性分布,所述角反射器具有多个不共面的反射面,多个所述反射面的一个交点对准IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器。
通过采用上述技术方案,梁体由于反射条件不佳需安装角反射器,提高对波的反射效果。
优选的,所述交点上设有内凹的反射中间面,所述反射中间面的凹陷程度与所述反射中间面至所述IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器的距离呈反相关设置。
通过采用上述技术方案,反射中间面能够提供更好的反射效果,提供更多的反射波形,利于监测。
优选的,所述角反射器内设有内含无线模块的伸缩件,所述伸缩件的固定端固定在所述角反射器的内部,所述伸缩件的伸缩端与所述反射中间面的中间部位固定连接,所述反射中间面设有弹性;
所述IBIS-FS型监测器或所述IBIS-FL型监测器与所述伸缩件无线电连接,所述IBIS-FS型监测器或所述IBIS-FL型监测器获取其与所述角反射器之间的直线距离,并根据直线距离与所述角反射器的距地高度,计算所述伸缩件的长度,并将长度通过无线传输至所述伸缩件,所述伸缩件改变其长度。
通过采用上述技术方案,改变伸缩件的长度能够改变反射中间面的反射焦点,利于适应不同位置的监测器。
优选的,所述伸缩件的伸缩端朝向地面,在预设的地面范围内所述直线距离越长,所述伸缩件的长度越长;
所述伸缩件的伸缩端反向于地面,在预设的地面范围内所述直线距离越长,所述伸缩件的长度越短。
通过采用上述技术方案,改变伸缩件的长度能够改变反射中间面的反射焦点,利于对准不同位置的监测器。
第二方面,本申请提供一种高速铁路桥梁的偏移监测系统,采用如下的技术方案:一种高速铁路桥梁的偏移监测系统,包括设在桥梁旁的IBIS-FS型监测器、IBIS-FL型监测器与IBIS-DV软件模块;
在旋喷桩施工期间,IBIS-FL型监测器实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第一偏移数据;在移梁施工期间,IBIS-FL型监测器实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第二偏移数据;在列车经过施工段期间,IBIS-FS型监测器实时监测梁体的垂直偏移,输出第三偏移数据;IBIS-DV软件精细化处理第一偏移数据得到形变检测完整的第一时间序列,第一时间序列中含有与时间对应的偏移量,匹配出施工期偏移量集中的第一时间段,匹配出施工结束偏移回弹量集中的第二时间段,绘制与第一时间段以及第二时间段相关联的第一偏移变化过程图;IBIS-DV软件精细化处理第二偏移数据得到形变检测完整的第二时间序列,在施工期内定时对第二时间序列内的数据统计,绘制与梁体纠偏相关的第二偏移变化过程图;
IBIS-DV软件精细化处理第三偏移数据得到形变检测完整的第三时间序列,从第三时间序列中匹配出梁体上监测点在列车经过时对应的最大垂向形变量,绘制与最大垂向形变量相关的第三偏移变化过程图。
通过采用上述技术方案,进行连续监测,利于长时间对高速铁路桥梁的偏移进行监测,绘制出第一偏移变化过程图、第二偏移变化过程图与第三偏移变化过程图,利于掌握施工期桥梁变化量和回弹量的动态变化过程,利于掌握梁体纠偏的动态变化过程,也利于桥梁最大垂向形变量的动态变化过程。
优选的,在桥梁的梁体上设置多个角反射器,多个所述角反射器在梁体的长度方形上呈线性分布,所述角反射器具有多个不共面的反射面,多个所述反射面的一个交点对准IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器;
所述交点上设有内凹的反射中间面,所述反射中间面的凹陷程度与所述反射中间面至所述IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器的距离呈反相关设置;
所述角反射器内设有内含无线模块的伸缩件,所述伸缩件的固定端固定在所述角反射器的内部,所述伸缩件的伸缩端与所述反射中间面的中间部位固定连接,所述反射中间面设有弹性;所述IBIS-FS型监测器或所述IBIS-FL型监测器与所述伸缩件无线电连接,所述IBIS-FS型监测器或所述IBIS-FL型监测器获取其与所述角反射器之间的直线距离,并根据直线距离与所述角反射器的距地高度,计算所述伸缩件的长度,并将长度通过无线传输至所述伸缩件,所述伸缩件改变其长度。
通过采用上述技术方案,安装角反射器后能提高梁体的反射效果,且能适应于位置不同的监测器。
本申请至少具有如下有益效果:
1、绘制出第一偏移变化过程图、第二偏移变化过程图与第三偏移变化过程图,利于掌握桥梁偏移的动态过程;
2、能长时间对高速铁路桥梁的偏移进行监测;
3、稳定环境参考点以降低恶劣环境对监测的影响,保证了较高的监测精度;
4、布置角反射器,提高梁体的反射效果,角反射器上具有能适应监测器位置的反射中间面,利于保证反射效果的稳定性。
附图说明
图1是本申请高速铁路桥梁的偏移监测方法的方法流程示意图;
图2是本申请高速铁路桥梁的偏移监测系统的布置示意图;
图3是本申请角反射器的整体结构示意图;
图4是本申请角反射器伸缩件水平的结构示意图;
图5是本申请角反射器伸缩端反向于地面的结构示意图;
图6是本申请角反射器伸缩端朝向地面的结构示意图。
附图标记:1、角反射器;2、反射面;3、反射中间面;4、伸缩件;41、伸缩端。
具体实施方式
以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。
下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。
本申请实施例公开一种高速铁路桥梁的偏移监测方法,如图1-2所示,包括:基于设在桥梁旁的IBIS-FS型监测器与IBIS-FL型监测器。IBIS是Image-By-Interferometric-Survey即干涉测量成像的简称。它利用合成孔径雷达干涉(InSAR)技术向目标区域发射微波,然后接收目标反射的回波,生成同一目标区域点干涉图像,根据干涉图像的相位值,得出两次成像中微波的路程差,从而计算出目标地区的地形或物体表面的微小变化。它主要应用于滑坡、地面沉降形变监测、建筑物形变监测等场合,具有精度高、可测距离远、数据获取速度快、全天候非接触监测等特点,可实现地质灾害的远程实时监测,为现场救援提供依据。IBIS-FL为远程地形微形变监测系统,主要用于面状物的远程微形变监测,主要监测移动速度较慢的运动;IBIS-FS为远程建筑微形变监测系统,主要用于线状物的远程微形变监测,主要针对交通、建筑等行业的动、静态监测,可以实现对桥梁、建筑物、高塔等的瞬时位移的监测,以及目标的形变、共振频率等参数的远程实时监测。
沪杭高铁K18-K19段404#-409#、422#-425#共10个桥墩进行移梁纠偏施工,429#-438#共10个桥墩进行旋喷桩纠偏施工。微形变监测系统应用工作选取其中具有代表性的部分桥墩和梁体进行位移监测。
为了让监测器架设在稳定的平台,需要选取稳定的地点。在桥梁旁的地面选取环境参考点,分析环境参考点的稳定性。稳定性的分析过程如下:监测器测量环境参考点设定时间内的参考偏移量,若参考偏移量位于预设的参考范围内,则表明环境参考点稳定,若参考偏移量位于预设的参考范围外,则重新选取环境参考点。监测器以稳定的环境参考点位为依据对监测点的形变进行大气环境改正,得到监测点真实的位移量。利用监测范围内稳定环境参考点去除大气环境影响,保证了较高的监测精度,且持续降雨等恶劣天气不影响监测结果,监测的稳定性好。
设置IBIS-FS型监测器与IBIS-FL型监测器的过程中,监测器的架设位置对形变的监测具有重要的作用,根据现场的条件,监测器架设需满足以下条件:监测器架设在稳定的平台之上,较少的振动干扰;监测器与被监测目标间保持通视,无重大遮挡,应尽量使监测目标在雷达波信号不等距位置;被监测目标应具备较强的雷达波反射条件,如目标物表面光滑不满足反射条件,需采用其他增强目标物反射的方法,如梁体由于反射条件不佳需安装角反射器1,提高对波的反射效果。
偏移监测方法包括如下步骤:
在旋喷桩施工期间,使用IBIS-FL型监测器实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第一偏移数据。旋喷桩施工期,桥墩和梁体同步开展水平位移监测。以428#、429#、430#、431#、432#、433#桥墩和428-429#、429-430#、430-431#、431-432#梁体为研究对象。现场通过在梁体上安装人工角反射器1,428#-432#每跨梁体上安装3个角反射器1,分别在跨中位置和两端位置,共布设12个角反射器1,现场共布设监测点位25个。IBIS-FL型监测器为静态数据采集模式,施工段桥墩和梁体同步监测,24小时不间断采集数据,每日天窗时间00:00-04:00数据采集间隔为2min,非天窗时间数据采集间隔为10-20min,根据施工现场具体情况确定监测持续工作日。数据采集16时至07时,共采集数据4953组。雷达波回波距离400m,现场通过设定环境参考点,改正大气环境对目标物形变的影响,通过现场数据处理得到目标物在监测时间段内的水平位移。
在移梁施工期间,使用IBIS-FL型监测器实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第二偏移数据。移梁施工期,桥墩和梁体同步开展水平位移监测。以422#、423#、424#桥墩和421#-422#、422#-423#、423#-424#、424#-425#梁体为研究对象。现场通过在梁体上安装人工角反射器1,421#-425#每跨梁体上安装3个角反射器1,分别在跨中位置和两端位置,共布设12个角反射器1,现场共布设监测点位20个。IBIS-FL型监测器为静态数据采集模式,施工段桥墩和梁体同步监测,20:30-03:30数据采集间隔为2min,03:30-08:30数据采集间隔为10min。数据采集20时至08时,共采集数据222组。雷达波回波距离400m,现场通过设定环境参考点,改正大气环境对目标物形变的影响,通过现场数据处理得到目标物在监测时间段内的水平位移。
在列车经过施工段期间,使用IBIS-FS型监测器实时监测梁体的垂直偏移,输出第三偏移数据。列车经过施工段梁体垂向位移监测。以428-429#、429-430#、430-431#、431-432#梁体为研究对象。IBIS-FS型监测器为动态数据采集模式,采样频率100HZ,即1秒产生100组监测数据,列车经过时采集数据,获取列车经过时梁体各结构点的垂向位移量。监测428-429#、429-430#、430-431#、431-432#梁体垂向位移变化。仪器分四次架站,05月31日完成数据采集,分别监测往上海方向8节/16节列车、往杭州方向8节/16节列车经过施工段桥梁的垂向位移。
使用IBIS-DV软件精细化处理第一偏移数据得到形变检测完整的第一时间序列,第一时间序列中含有与时间对应的偏移量,匹配出施工期偏移量集中的第一时间段,匹配出施工结束偏移回弹量集中的第二时间段,绘制与第一时间段以及第二时间段相关联的第一偏移变化过程图。数据采集结束后对全部数据进行精细化处理,形成形变监测完整的时间序列。桥梁旋喷桩纠偏施工位移量与施工进度关系紧密,桥梁旋喷桩纠偏施工期位移量主要在00:00-04:00时间段,根据监测数据,发现施工结束后回弹量主要在07:00-14:00时间段。桥梁旋喷桩纠偏施工时间为天窗时间00:00-04:00,以每日04:00时刻对各监测点形变数据进行统计,得到桥墩位移变化过程图和梁体位移变化过程图,纳入第一偏移变化过程图。IBIS-FS型监测器与IBIS-FL型监测器采集的数据均以gbd格式存储,数据处理软件为IBIS-DV软件,IBIS-DV软件可以对两种数据采集模式下产生的数据进行处理。IBIS-DV软件功能主要有Processing-数据处理、Selection-点位选择以及View-查看。Processing-数据处理功能主要进行数据处理参数设置和数据处理;Selection-点位选择功能主要用于环境参考点的选择、监测点位的选择;View-查看功能主要有查看环境参考点稳定性、查看图像、图像分析、点位分析等。
使用IBIS-DV软件精细化处理第二偏移数据得到形变检测完整的第二时间序列,在施工期内定时对第二时间序列内的数据统计,绘制与梁体纠偏相关的第二偏移变化过程图。数据采集结束后对数据进行精细化处理,在施工期内每30分钟对各监测点形变数据进行统计,得到梁体纠偏位移变化过程图,纳入第二偏移变化过程图。
使用IBIS-DV软件精细化处理第三偏移数据得到形变检测完整的第三时间序列,从第三时间序列中匹配出梁体上监测点在列车经过时对应的最大垂向形变量,绘制与最大垂向形变量相关的第三偏移变化过程图。从第三偏移变化过程图中可分析出,高速列车经过梁体时产生一定的冲击力造成梁体振动形变,随着高速列车各车厢依次经过梁体,形变曲线振动的次数与列车车厢数相吻合。
如图2-3所示,多个角反射器1在梁体的长度方形上呈线性分布,角反射器1内设有框架,框架固定连接有多个不共面的反射面2,多个反射面2的一个交点对准IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器。交点上设有内凹的反射中间面3,反射中间面3由弧形的弹性金属或者弹性镀膜材料制成,表面能反射波形。反射中间面3的凹陷程度与反射中间面3至IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器的距离呈反相关设置。
如图3与图4所示,反射面2与反射中间面3围成一封闭空间,封闭空间外设有伸缩件4,伸缩件4内含无线模块。伸缩件4可采用电动缸,其驱动器的控制芯片与监测器无线电连接,无线电连接的方式包括但不限于通过蜂窝网络连接、通过2.4Ghz连接等,控制芯片接收外界的控制指令后控制电动缸的长度。伸缩件4的固定端固定在框架上,伸缩件4的伸缩端41与反射中间面3的中间部位胶粘固定,反射中间面3在伸缩端41的拉力下具有恢复初始形状的趋势。伸缩件4可设置为其长度方向与地面平行,伸缩件4长度变化带动反射中间面3焦点水平运动。如图5与图6所示,伸缩件4也可设置为伸缩端41朝向地面,在预设的地面范围内直线距离越长,伸缩件4的长度越长,焦点所在直线与监测器之间的最短距离越小。伸缩件4也可设置为伸缩端41反向于地面,在预设的地面范围内直线距离越长,伸缩件4的长度越短,焦点所在直线与监测器之间的最短距离越小。
IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器与伸缩件4无线电连接,IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器获取其与角反射器1之间的直线距离,并根据直线距离与角反射器1的距地高度,计算伸缩件4的长度,并将长度通过无线传输至伸缩件4,伸缩件4改变其长度。计算长度的过程为从预设长度对照表中匹配长度的过程,预设长度对照表中内置直线距离与长度的对照关系。反射中间面3能够提供更好的反射效果,提供更多的反射波形,利于监测。改变伸缩件4的长度能够改变反射中间面3的反射焦点,利于适应不同位置的监测器。改变伸缩件4的长度能够改变反射中间面3的反射焦点,利于对准不同位置的监测器。
实施效果为:本方法可实现远距离遥感式对桥梁进行监测,无需接触目标物,可以对常规手段难以测量的目标进行远程全范围实时监测,并可在雨、雾、烟尘等恶劣天气条件下昼夜连续工作。本方法监测精度高且稳定,实时得到监测结果,可以实时处理得到监测结果;也能实现连续监测,能掌握施工期桥梁变化量和回弹量的动态变化过程,能掌握梁体纠偏的动态变化过程,也能桥梁最大垂向形变量的动态变化过程,能够长时间对高速铁路桥梁的偏移进行监测。将本方法与其它监测方法相比较,采用本方法的监测结果与线下全站仪监测结果、线上CPIII平面监测结果整体上吻合,采用本方法的监测结果与线下全站仪监测结果吻合较好,而线上CPIII平面监测结果波动较大,采用本方法的位移量介于线下全站仪位移量和线上CPIII平面位移量的中间。本方法能够满足纠偏施工监测的基本要求,具有较高的监测精度和稳定性,连续监测并实时得到监测结果,可以作为传统测量方法的有效补充或替代传统测量方法。
本申请实施例还公开一种高速铁路桥梁的偏移监测系统,如图2所示,包括:包括设在桥梁旁的IBIS-FS型监测器、IBIS-FL型监测器与IBIS-DV软件模块;
在旋喷桩施工期间,IBIS-FL型监测器实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第一偏移数据。
在移梁施工期间,IBIS-FL型监测器实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第二偏移数据。
在列车经过施工段期间,IBIS-FS型监测器实时监测梁体的垂直偏移,输出第三偏移数据。
IBIS-DV软件精细化处理第一偏移数据得到形变检测完整的第一时间序列,第一时间序列中含有与时间对应的偏移量,匹配出施工期偏移量集中的第一时间段,匹配出施工结束偏移回弹量集中的第二时间段,绘制与第一时间段以及第二时间段相关联的第一偏移变化过程图。
IBIS-DV软件精细化处理第二偏移数据得到形变检测完整的第二时间序列,在施工期内定时对第二时间序列内的数据统计,绘制与梁体纠偏相关的第二偏移变化过程图。
IBIS-DV软件精细化处理第三偏移数据得到形变检测完整的第三时间序列,从第三时间序列中匹配出梁体上监测点在列车经过时对应的最大垂向形变量,绘制与最大垂向形变量相关的第三偏移变化过程图。
在桥梁的梁体上设置多个角反射器1,多个角反射器1在梁体的长度方形上呈线性分布,角反射器1具有多个不共面的反射面2,多个反射面2的一个交点对准IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器。
交点上设有内凹的反射中间面3,反射中间面3的凹陷程度与反射中间面3至IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器的距离呈反相关设置。
角反射器1内设有内含无线模块的伸缩件4,伸缩件4的固定端固定在角反射器1的内部,伸缩件4的伸缩端41与反射中间面3的中间部位固定连接,反射中间面3设有弹性。
IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器与伸缩件4无线电连接,IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器获取其与角反射器1之间的直线距离,并根据直线距离与角反射器1的距地高度,计算伸缩件4的长度,并将长度通过无线传输至伸缩件4,伸缩件4改变其长度。
实施效果为:系统进行连续监测,利于长时间对高速铁路桥梁的偏移进行监测,绘制出第一偏移变化过程图、第二偏移变化过程图与第三偏移变化过程图,利于掌握施工期桥梁变化量和回弹量的动态变化过程,利于掌握梁体纠偏的动态变化过程,也利于桥梁最大垂向形变量的动态变化过程。安装角反射器1后能提高梁体的反射效果,且能适应于位置不同的监测器,利于前期调整监测器的位置,降低后续连续监测的误差。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高速铁路桥梁的偏移监测方法,基于设在桥梁旁的IBIS-FS型监测器与IBIS-FL型监测器,其特征在于:包括如下步骤:
在旋喷桩施工期间,使用IBIS-FL型监测器实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第一偏移数据;
在移梁施工期间,使用IBIS-FL型监测器实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第二偏移数据;
在列车经过施工段期间,使用IBIS-FS型监测器实时监测梁体的垂直偏移,输出第三偏移数据;
使用IBIS-DV软件精细化处理第一偏移数据得到形变检测完整的第一时间序列,第一时间序列中含有与时间对应的偏移量,匹配出施工期偏移量集中的第一时间段,匹配出施工结束偏移回弹量集中的第二时间段,绘制与第一时间段以及第二时间段相关联的第一偏移变化过程图;
使用IBIS-DV软件精细化处理第二偏移数据得到形变检测完整的第二时间序列,在施工期内定时对第二时间序列内的数据统计,绘制与梁体纠偏相关的第二偏移变化过程图;
使用IBIS-DV软件精细化处理第三偏移数据得到形变检测完整的第三时间序列,从第三时间序列中匹配出梁体上监测点在列车经过时对应的最大垂向形变量,绘制与最大垂向形变量相关的第三偏移变化过程图。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:设置IBIS-FS型监测器与IBIS-FL型监测器的过程中,还包括如下步骤:
在桥梁旁的地面选取环境参考点;
分析环境参考点的稳定性;
以稳定的环境参考点位为依据对监测点的形变进行大气环境改正,得到监测点真实的位移量。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述分析环境参考点的稳定性中,还包括:
测量环境参考点设定时间内的参考偏移量,若参考偏移量位于预设的参考范围内,则表明环境参考点稳定,若参考偏移量位于预设的参考范围外,则重新选取环境参考点。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:在桥梁的梁体上设置多个角反射器(1),多个所述角反射器(1)在梁体的长度方形上呈线性分布,所述角反射器(1)具有多个不共面的反射面(2),多个所述反射面(2)的一个交点对准IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述交点上设有内凹的反射中间面(3),所述反射中间面(3)的凹陷程度与所述反射中间面(3)至所述IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器的距离呈反相关设置。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于:所述角反射器(1)内设有内含无线模块的伸缩件(4),所述伸缩件(4)的固定端固定在所述角反射器(1)的内部,所述伸缩件(4)的伸缩端(41)与所述反射中间面(3)的中间部位固定连接,所述反射中间面(3)设有弹性;
所述IBIS-FS型监测器或所述IBIS-FL型监测器与所述伸缩件(4)无线电连接,所述IBIS-FS型监测器或所述IBIS-FL型监测器获取其与所述角反射器(1)之间的直线距离,并根据直线距离与所述角反射器(1)的距地高度,计算所述伸缩件(4)的长度,并将长度通过无线传输至所述伸缩件(4),所述伸缩件(4)改变其长度。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于:所述伸缩件(4)的伸缩端(41)朝向地面,在预设的地面范围内所述直线距离越长,所述伸缩件(4)的长度越长;
所述伸缩件(4)的伸缩端(41)反向于地面,在预设的地面范围内所述直线距离越长,所述伸缩件(4)的长度越短。
8.一种高速铁路桥梁的偏移监测系统,其特征在于:包括设在桥梁旁的IBIS-FS型监测器、IBIS-FL型监测器与IBIS-DV软件模块;
在旋喷桩施工期间,IBIS-FL型监测器实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第一偏移数据;
在移梁施工期间,IBIS-FL型监测器实时监测桥墩和梁体的水平偏移,输出第二偏移数据;
在列车经过施工段期间,IBIS-FS型监测器实时监测梁体的垂直偏移,输出第三偏移数据;
IBIS-DV软件精细化处理第一偏移数据得到形变检测完整的第一时间序列,第一时间序列中含有与时间对应的偏移量,匹配出施工期偏移量集中的第一时间段,匹配出施工结束偏移回弹量集中的第二时间段,绘制与第一时间段以及第二时间段相关联的第一偏移变化过程图;
IBIS-DV软件精细化处理第二偏移数据得到形变检测完整的第二时间序列,在施工期内定时对第二时间序列内的数据统计,绘制与梁体纠偏相关的第二偏移变化过程图;
IBIS-DV软件精细化处理第三偏移数据得到形变检测完整的第三时间序列,从第三时间序列中匹配出梁体上监测点在列车经过时对应的最大垂向形变量,绘制与最大垂向形变量相关的第三偏移变化过程图。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于:在桥梁的梁体上设置多个角反射器(1),多个所述角反射器(1)在梁体的长度方形上呈线性分布,所述角反射器(1)具有多个不共面的反射面(2),多个所述反射面(2)的一个交点对准IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器;
所述交点上设有内凹的反射中间面(3),所述反射中间面(3)的凹陷程度与所述反射中间面(3)至所述IBIS-FS型监测器或IBIS-FL型监测器的距离呈反相关设置;
所述角反射器(1)内设有内含无线模块的伸缩件(4),所述伸缩件(4)的固定端固定在所述角反射器(1)的内部,所述伸缩件(4)的伸缩端(41)与所述反射中间面(3)的中间部位固定连接,所述反射中间面(3)设有弹性;
所述IBIS-FS型监测器或所述IBIS-FL型监测器与所述伸缩件(4)无线电连接,所述IBIS-FS型监测器或所述IBIS-FL型监测器获取其与所述角反射器(1)之间的直线距离,并根据直线距离与所述角反射器(1)的距地高度,计算所述伸缩件(4)的长度,并将长度通过无线传输至所述伸缩件(4),所述伸缩件(4)改变其长度。
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