[發(fā)明專利]運(yùn)營軌道豎向位移自動化監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210513014.4
• 申請日: 2012-12-04
• 公開（公告）號: CN102944221A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張啟斌;韓勇;王淳;鄭磊;楊文發(fā);馬兆強(qiáng);康娟萍;韓繼強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 天津市市政工程設(shè)計研究院
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉國威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地鐵軌道施工技術(shù)領(lǐng)域，具體講，涉及運(yùn)營軌道豎向位移自動化監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著地鐵交通的發(fā)展，很多區(qū)段近年來發(fā)生了豎向不平順超標(biāo)，甚至影響到了軌道的豎向穩(wěn)定性。鑒于我國在軌道豎向穩(wěn)定性研究方面有所缺失，這項(xiàng)研究工作的必要性也日趨緊迫。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種監(jiān)測地鐵軌道豎向位移的設(shè)計裝置，為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，運(yùn)營軌道豎向位移自動化監(jiān)測系統(tǒng)，由設(shè)在地鐵軌道縱向結(jié)構(gòu)上的電子水平尺和隨電子水平尺就近安裝在地鐵軌道側(cè)壁上的數(shù)據(jù)自動采集器，以及主控計算機(jī)組成；電子水平尺的輸出信號用電纜接到就近的數(shù)據(jù)采集器上，數(shù)據(jù)采集器與主控計算機(jī)相連。

電子水平尺的核心部分是一個電解質(zhì)傾斜傳感器，上述電解質(zhì)傾斜傳感器安裝在一支空心的直尺內(nèi)，就構(gòu)成了電子水平尺；用錨栓安裝在地鐵軌道道床即結(jié)構(gòu)物上；將傾角傳感器調(diào)零，并鎖定在該位置；結(jié)構(gòu)物的沉降會改變梁的傾角，沉降量按公式d＝L(sin1-sin0)算出；此處，L是梁的長度；1是現(xiàn)時傾角值；0是初始傾角值。

包括有一系列電水平尺首尾相接地安裝在地鐵軌道縱向上的地鐵軌道結(jié)構(gòu)上，形成“尺鏈”，用于得出“尺鏈”范圍內(nèi)的豎向位移曲線。

本發(fā)明的技術(shù)特點(diǎn)及效果：

本發(fā)明通過電子水平尺的設(shè)置，系統(tǒng)工作時數(shù)據(jù)的采集時間間隔可以在主控計算機(jī)上控制和修改；每采集一次數(shù)據(jù)，就立刻計算處理，并把采集的結(jié)果用圖形或表格在屏幕上顯示出來；因而本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對地下施工縱剖面影響豎向位移自動化監(jiān)測。

附圖說明

圖1裝有電解質(zhì)傾斜傳感器的電子水平尺實(shí)物照片。

圖2裝有電解質(zhì)傾斜傳感器的電子水平尺。

圖3用電子水平尺監(jiān)測豎向位移的工作原理和差異沉降曲線。

具體實(shí)施方式

子牙河南路下沉工程施工開挖過程中，根據(jù)理論分析及經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，由于土體卸載作用，下方地鐵1號線地鐵軌道的擾動影響將主要表現(xiàn)為地鐵軌道的豎向位移及地鐵軌道結(jié)構(gòu)的不均勻受力。為實(shí)時監(jiān)測地鐵1號線地鐵軌道的豎向位移情況，采用電子水平尺對地鐵軌道縱剖面豎向位移進(jìn)行自動化監(jiān)測。通過采集器自動采集監(jiān)測數(shù)據(jù)，為地鐵一號線地鐵軌道的安全運(yùn)營提供實(shí)測數(shù)據(jù)。

地鐵1號線地鐵軌道豎向位移的自動化監(jiān)測

(1)原理：利用測量地鐵軌道傾斜的儀器電子水平尺，將它們多個連用，以監(jiān)測地鐵軌道縱剖面的豎向位移。

(2)特殊性

由于受地鐵1號線地鐵軌道運(yùn)營時間的限制，很難長時間進(jìn)行連續(xù)的人工測量，為確保其安全，確定在監(jiān)測范圍內(nèi)采用美國SLOPE?INDICATOR公司的電子水平尺及相應(yīng)的CR系列數(shù)據(jù)自動采集器組成的豎向位移自動監(jiān)測系統(tǒng)，進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。

(3)儀器構(gòu)造

EL?BEAM是美國SLOPE?INDICATOR公司推出的測量物體傾斜(即兩點(diǎn)間高差)的儀器。

電子水平尺的核心部分是一個電解質(zhì)傾斜傳感器(圖1、圖2)。它是利用電解質(zhì)來進(jìn)行水平偏差(即傾斜角)測量的儀器，它的顯著特點(diǎn)是測角的靈敏度很高，可達(dá)1秒(相當(dāng)于在1米的直尺上由于兩端有5微米高差形成的傾角)，而且有極好的穩(wěn)定性。

將上述電解質(zhì)傾斜傳感器(組件)安裝在一支空心的剛性直尺內(nèi)，就構(gòu)成了電子水平尺(EL?Beam)。使用時電子水平尺可以單支安裝，也可以將多支電水平尺的首尾相連，形成一個“尺鏈”，在監(jiān)測區(qū)段內(nèi)沿待測方向展開安裝。

(4)工作原理

電子水平尺的核心部分是一個電解質(zhì)傾斜傳感器，其測量傾斜角的靈敏度高達(dá)1秒。將上述電解質(zhì)傾斜傳感器安裝在一支空心的直尺內(nèi)，就構(gòu)成了電子水平尺(EL?Beam?Sensor)。尺身長度可根據(jù)需要設(shè)定，用錨栓安裝在地鐵軌道道床(結(jié)構(gòu)物)上。接著將傾角傳感器調(diào)零，并鎖定在該位置。道床(結(jié)構(gòu)物)的沉降會改變梁的傾角，沉降量(d)可按公式“L(sin1-sin0)”算出。此處，L是梁的長度；1是現(xiàn)時傾角值；0是初始傾角值。若將一系列電水平尺首尾相接地安裝在地鐵軌道縱向上的地鐵軌道結(jié)構(gòu)上，形成上述的所謂“尺鏈”，就可得出“尺鏈”范圍內(nèi)的豎向位移曲線。其原理可見圖3。

(5)自動采集