專利名稱：三維隧道監測系統的制作方法
技術領域：
本發明是一種監測系統，尤指一種可模擬開挖的三維隧道監測系統。
背景技術：
隨著地鐵隧道等交通隧道的大量建造，在對隧道進行開挖時，能準確及時并直觀 地監測開挖進度，對工程建造的進行及安全起到十分重要的作用。現行常規隧道的開挖監 測是采用人工監測進行的，這種監測方法通過人為到達施工現場進行監測施工進度，并反 饋給相關人員或部門，借以此方法監測隧道開挖。但是，這種監測方法通常以報告描述的形 式呈現隧道開挖進度，無法直觀立體地模擬出開挖進度，給監測工作帶來不便。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種三維模擬隧道開挖的隧道監測系統。為達到上述目的，本發明提供一種三維隧道監測系統，其包含有以下步驟1)建立數據庫在計算機上建立第一隧道模型數據庫以及第二隧道模型數據庫；2)建立模擬三維隧道模型加載第一隧道模型數據庫，根據設計，自第一隧道模 型數據庫中選取一隧道截面圖，導入一隧道開挖模擬系統，并輸入三維參數，建立模擬三維 隧道模型；3)模擬開挖加載第二隧道模型數據庫，根據設計，自第二隧道模型數據庫中選 取一開挖面分塊圖，導入上述隧道開挖模擬系統，對所述模擬三維隧道模型的開挖面進行 分塊；根據現實施工中采集到的開挖信息，在所述隧道開挖模擬系統中對所述模擬三維 隧道模型進行分塊模擬開挖；進一步包含以下模擬監測點步驟在計算機上建立第三隧道模型數據庫；加載第三隧道模型數據庫，根據現實施工中采集到的隧道監測點的分布位置信 息，自第三隧道模型數據庫中選取隧道一截面上監測點的分布圖，導入上述隧道開挖模擬 系統，并輸入測點參數，在所述模擬三維隧道模型上布置模擬監測點；所述三維參數包括起點、終點、方向角、坡度、曲率半徑；所述測點參數包括里程；所述模擬開挖步驟進一步包括以下步驟在所述隧道開挖模擬系統中，通過輸入線段編號的形式來定義自第二隧道模型數 據庫中選取的開挖面的分塊；根據現實施工中采集到的開挖信息，輸入分塊參數，確定開挖面上已開挖的分塊 部分，在所述隧道開挖模擬系統中對所述模擬三維隧道模型進行分塊模擬開挖；所述分塊參數包括起點、終點、線段編號；所述線段編號按照順時針或者逆時針的順序輸入；
所述自第三隧道模型數據庫中選取的隧道截面監測點分布圖的輪廓與自第一隧 道模型數據庫中選取的隧道截面圖的輪廓一致。本發明的一種三維隧道監測系統可三維立體地模擬隧道開挖進度，直觀準確，便 于監測。
圖1為本發明的流程示意圖；圖2為本發明建立隧道模型的操作界面；圖3為本發明輸入三維參數界面；圖4為本發明模擬三維隧道模型的立體示意圖；圖5為本發明開挖模擬界面；圖6為本發明隧道截面分塊示意圖；圖7為本發明隧道截面分塊定義界面；圖8為本發明模擬開挖立體示意圖；圖9為本發明模擬布置隧道監測點界面；圖10為本發明輸入測點參數界面；以及圖11為本發明模擬監測點的立體示意圖。
具體實施例方式本發明所提供的一種三維隧道監測系統，如圖1所示，其包含有以下步驟1)建立數據庫在計算機上建立第一隧道模型數據庫、第二隧道模型數據庫以及 第三隧道模型數據庫；2)建立模擬三維隧道模型在計算機隧道開挖模擬系統中點擊“隧道”，彈出如圖 2所示的對話框，點擊“增加”，出現如圖3所示的對話框，加載第一隧道模型數據庫，根據設 計，自第一隧道模型數據庫中選取一隧道截面圖的DXF文件，導入所述隧道開挖模擬系統， 并輸入三維參數，包括起點、終點、方向角、坡度、曲率半徑控制線形(隧道走向)定義，建立 如圖4所示的模擬三維隧道模型100 ；3)模擬開挖在計算機隧道開挖模擬系統中點擊“開挖模擬”，彈出如圖5所示的 對話框，點擊“導入DXF”，加載第二隧道模型數據庫，根據設計，自第二隧道模型數據庫中選 取一開挖面分塊圖，導入上述隧道開挖模擬系統，對所述模擬三維隧道模型的開挖面進行 分塊，如圖6所示，本發明的隧道開挖模擬系統中，是通過輸入線段編號的形式來定義自第 二隧道模型數據庫中選取的開挖面的分塊；點擊圖5中的“增加”按鈕，出現如圖7所示的“分塊定義”對話框，根據現實施工 中采集到的開挖信息，輸入分塊參數，包括起點、終點、線段編號，線段編號的輸入用逗號分 開，且所述線段編號按照順時針或者逆時針的順序輸入，否者會出現分塊不封閉的情況，需 要重新輸入，本實施例中，線段編號中輸入的是“1，3，6，15”，表示如圖6所示的模擬三維隧 道模型100中左下方向的分塊101已開挖，“起點”為0，“終點”為50代表該分塊101已 開挖50米；根據實際施工信息，輸入多組分塊參數，確定開挖面上已開挖的分塊部分，點擊 “確定”按鈕，如圖8所示，在所述隧道開挖模擬系統中對所述模擬三維隧道模型100進行分塊模擬開挖；若需修改分塊信息，選擇一組分塊參數，點擊如圖5所示的“修改”按鈕，原數 據讀回回到如圖5所示的“開挖模擬”的界面，按照前述步驟重新輸入新的分塊參數，確定 后計算機重新模擬隧道開挖情況；4)模擬監測點點擊計算機隧道開挖模擬系統中“測點布置”按鈕，彈出測點布置 對話框，如圖9所示，點擊“增加”，彈出如圖10所示的對話框，輸入測點參數，包括里程，并 加載第三隧道模型數據庫，根據現實施工中采集到的隧道監測點的分布位置信息，自第三 隧道模型數據庫中選取隧道一截面上監測點的分布圖，導入相應的DXF文件至上述隧道開 挖模擬系統，在所述模擬三維隧道模型100上布置模擬監測點200 ；自第三隧道模型數據庫 中選取的隧道截面監測點分布圖的DXF文件的輪廓與自第一隧道模型數據庫中選取的建 立模擬三維隧道模型的隧道截面圖DXF文件的輪廓一致，根據實際施工情況，可導入不同 里程的多組隧道截面監測點分布圖DXF文件，每組DXF文件輪廓線都是一致的，只是測點布 置不同，點擊確定后，獲得如圖11所示的模擬三維隧道模型100。本發明的三維隧道監測系統通過人為到達施工現場監測施工進度所得的信息數 據，反饋給相關人員或部門，再由相關人員或部門按照本發明監測系統的步驟輸入數據，通 過圖表的形式三維立體地模擬待開挖的隧道模型，開挖進度，以及在隧道已開挖部分設置 的監測點的模擬，直觀準確，便于監測。
權利要求
一種三維隧道監測系統，其特征在于，包含有以下步驟1)建立數據庫在計算機上建立第一隧道模型數據庫以及第二隧道模型數據庫；2)建立模擬三維隧道模型加載第一隧道模型數據庫，根據設計，自第一隧道模型數據庫中選取一隧道截面圖，導入一隧道開挖模擬系統，并輸入三維參數，建立模擬三維隧道模型；3)模擬開挖加載第二隧道模型數據庫，根據設計，自第二隧道模型數據庫中選取一開挖面分塊圖，導入上述隧道開挖模擬系統，對所述模擬三維隧道模型的開挖面進行分塊；根據現實施工中采集到的開挖信息，在所述隧道開挖模擬系統中對所述模擬三維隧道模型進行分塊模擬開挖。
2.根據權利要求1所述的三維隧道監測系統，其特征在于，進一步包含以下模擬監測 點步驟在計算機上建立第三隧道模型數據庫；加載第三隧道模型數據庫，根據現實施工中采集到的隧道監測點的分布位置信息，自 第三隧道模型數據庫中選取隧道一截面上監測點的分布圖，導入上述隧道開挖模擬系統， 并輸入測點參數，在所述模擬三維隧道模型上布置模擬監測點。
3.根據權利要求1所述的三維隧道監測系統，其特征在于，所述三維參數包括起點、終 點、方向角、坡度、曲率半徑。
4.根據權利要求2所述的三維隧道監測系統，其特征在于，所述測點參數包括里程。
5.根據權利要求1所述的三維隧道監測系統，其特征在于，所述模擬開挖步驟進一步 包括以下步驟在所述隧道開挖模擬系統中，通過輸入線段編號的形式來定義自第二隧道模型數據庫 中選取的開挖面的分塊；根據現實施工中采集到的開挖信息，輸入分塊參數，確定開挖面上已開挖的分塊部分， 在所述隧道開挖模擬系統中對所述模擬三維隧道模型進行分塊模擬開挖。
6.根據權利要求5所述的三維隧道監測系統，其特征在于，所述分塊參數包括起點、終 點、線段編號。
7.根據權利要求6所述的三維隧道監測系統，其特征在于，所述線段編號按照順時針 或者逆時針的順序輸入。
8.根據權利要求2所述的三維隧道監測系統，其特征在于，所述自第三隧道模型數據 庫中選取的隧道截面監測點分布圖的輪廓與自第一隧道模型數據庫中選取的隧道截面圖 的輪廓一致。
全文摘要
本發明涉及一種三維隧道監測系統，其包含有以下步驟1)建立數據庫在計算機上建立第一隧道模型數據庫以及第二隧道模型數據庫；2)建立模擬三維隧道模型加載第一隧道模型數據庫，根據設計，自第一隧道模型數據庫中選取一隧道截面圖，導入一隧道開挖模擬系統，并輸入三維參數，建立模擬三維隧道模型；3)模擬開挖加載第二隧道模型數據庫，根據設計，自第二隧道模型數據庫中選取一開挖面分塊圖，導入上述隧道開挖模擬系統，對所述模擬三維隧道模型的開挖面進行分塊；根據現實施工中采集到的開挖信息，在所述隧道開挖模擬系統中對所述模擬三維隧道模型進行分塊模擬開挖。
文檔編號G06F17/50GK101901292SQ20101023419
公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月22日 優先權日2010年7月22日
發明者王國欣, 馬榮全, 鮑益東 申請人:中國建筑第八工程局有限公司