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隧道健康监测
解决方案
1背景概述
随着隧道工程的大规模建设，隧道工程的运营期结构状况的评估、运营现状 以及工程服务寿命的预测已成为隧道工程建设需要解决的重大课题，同时也是隧 道运营业主关心的一个重要议题。
盾构隧道因长期受地表， 可以保证分布式感温光纤对两根车道空间的探测灵敏度一致。
光缆悬吊安装在隧道顶部，距离顶部150mm，以保持良好的通风与快速响 应时间。
，施工简单。
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探测光缆
图3隧道内探测光缆安装示意图（1）
另外一种安装方式：感温光缆还可以采用钢丝绳吊装方式，此时只需要每隔
10米左右钉一个吊钩，张紧钢丝绳固定于吊钩，感温光缆可以采用扎带或是电 缆挂钩与钢丝绳固定在一起，此时感温光缆的安装如下图所示：
探测光缆
张紧铁丝绳 紧线螺栓
隧
图4隧道内探测光缆安装示意图（2）

整个施工以不影响正常营运为原则，安装时间安排在晚间地铁停运期间，并 安全有序的进行施工，具体步骤如下：
•信号光缆铺设：从现场监测站出一根多芯光缆沿隧道壁到监测点；
•确定光纤固定件的安装点：按照路由设计确定光纤固定件的安装点，管 片接缝张开量变化监测的光纤固定件的安装点是以隧道纵向管片与管 片之间的间隙缝为中心；
•安装光纤固定件：在已经打好的钻孔内或基座上安装膨胀螺栓并在螺栓 上均匀的涂抹上铸工胶水，把光纤固定件的底座用螺丝拧固在膨胀螺栓 或基座上；
•接缝张开量变化监测光纤的铺设：光纤固定在沿隧道纵向安装的夹具上 并把光纤拉直呈受力状态；
•光缆连接：把传感光纤与多芯光缆连接并用光缆接续盒保护好连接点；
•线路测试：安装完毕后测试出光纤初始状态的数据并保存。

DSTS的采集文件被转换并输出到文件夹中。表格的每一栏都代表了传感光 缆线路上一个地理位置点的不同温度值。每一行都显示了一个获取数据的空间温 度/应变曲线分布。以这个表格为基础，绘制两种类型的图表用做进一步的分析。 一种是显示光缆线路上温度
/应变与空间分布曲线图，另一种显示某一特定点的
温度/应变随时间变化曲线图。如下图示:
图5软件界面
DSTS把实时收到的温度信号通过USB、RS232、内置继电器、MODBUS 等多种输出形式与PC、PLC、消防报警系统、SCADA等其他控制设备进行互 连，可与报警控制器等系统进行联网，提供信号进行声光报警。通过互联网，还 可提供全球定位系统定位，无线通讯，服务电话，SMS短信等服务。

监测结果将分别传输到设在现场和设在研究中心内的计算机上。根据监测结 果，采用有限元程序ANSYS、FLAC等对结果进行分析，对衬砌结构是否会开 裂给出预警，给出结构破坏趋势的预测，分析结构变形可能对结果造成的影响和 影响范围。
依据上述分析结果和安全度分析结果，给出分级预警报告。
上述监测结果，还可用于对设计模型的修正，提高设计水平，加快技术进步。
考虑到现