[發(fā)明專利]地鐵誘發(fā)振動(dòng)的監(jiān)測方法及傳感器固定裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010263183.1
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN111291517A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 武旭;王帆;王新靈;孫景來
• 申請（專利權(quán)）人: 北京市市政工程研究院
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/13;G01H17/00;G06F119/14;G06F111/10
• 代理公司: 北京細(xì)軟智谷知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11471
• 代理人: 張合成

1.地鐵誘發(fā)振動(dòng)的監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：獲取待監(jiān)測區(qū)域的地層信息、地鐵隧道結(jié)構(gòu)特征及各個(gè)部分的物理力學(xué)參數(shù)；

步驟2：獲取待監(jiān)測區(qū)域內(nèi)受影響建筑物和構(gòu)筑物的分布狀態(tài)及其與地鐵線路的相對位置關(guān)系；

步驟3：判斷待監(jiān)測區(qū)域內(nèi)主要振動(dòng)干擾信號來源，設(shè)置傳感器的強(qiáng)度閾值，過濾干擾振動(dòng)信號；

步驟4：建立動(dòng)力有限元隧道-地表-建筑物和隧道-地表-構(gòu)筑物模型，輸入振動(dòng)波，根據(jù)模擬結(jié)果劃分振動(dòng)影響區(qū)域，確定監(jiān)測點(diǎn)的布置位置，并固定所述傳感器；

步驟5：對地鐵列車對隧道襯砌結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響進(jìn)行地鐵線路振動(dòng)測試，對地鐵列車對周圍建筑物、構(gòu)筑物及環(huán)境的影響進(jìn)行地鐵周圍環(huán)境振動(dòng)測試；

步驟6：通過所述傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的連續(xù)采集，獲取地鐵列車誘發(fā)的地表、建筑物和構(gòu)筑物的振動(dòng)速度、加速度、頻率的數(shù)據(jù)信息；

步驟7：數(shù)據(jù)信息采集完畢，拆除所述傳感器，并將數(shù)據(jù)信息傳輸至電腦端；

步驟8：通過所述數(shù)據(jù)信息建立考慮地形夾制作用和高程放大效應(yīng)的振動(dòng)預(yù)測數(shù)學(xué)模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵誘發(fā)振動(dòng)的監(jiān)測方法，其特征在于，所述振動(dòng)預(yù)測數(shù)學(xué)模型為：

其中，V為表面振動(dòng)速度，K₀為地質(zhì)影響系數(shù)，ε為地形夾制作用因子，γ為與地形高程明顯變化點(diǎn)的距離，β為地形振動(dòng)放大因子，H為地形高差，R為振源距離，α為距離衰減因子。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵誘發(fā)振動(dòng)的監(jiān)測方法，其特征在于，所述傳感器包括第一傳感器和第二傳感器；所述第一傳感為自儲(chǔ)存、自供電的圓柱體無線三維振動(dòng)傳感器，用于所述地鐵線路振動(dòng)測試的數(shù)據(jù)信息采集；所述第二傳感器為立方體形狀的三維振動(dòng)傳感器，用于所述地鐵周圍環(huán)境振動(dòng)測試的數(shù)據(jù)信息采集。

4.一種固定裝置根據(jù)權(quán)利要求3所述的地鐵誘發(fā)振動(dòng)的監(jiān)測方法，其特征在于，所述第一傳感器在所述地鐵線路的隧道襯砌壁面固定，并沿所述地鐵線路等距離布設(shè)4～6臺；所述第二傳感器在所述地鐵線路的正上方地面固定，數(shù)量為4～6個(gè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的地鐵誘發(fā)振動(dòng)的監(jiān)測方法，其特征在于，所述監(jiān)測方法還包括：通過所述傳感器對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的連續(xù)采集時(shí)，根據(jù)地鐵運(yùn)行間隔劃分不同的測試時(shí)段。

6.一種傳感器固定裝置，用于權(quán)利要求1-5中任一所述的地鐵周圍環(huán)境振動(dòng)測試的傳感器固定，其特征在于，所述傳感器固定裝置與所述傳感器剛性連接，所述傳感器固定裝置與地面剛性連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的傳感器固定裝置，其特征在于，所述傳感器固定裝置包括第一連桿、第二連桿、連接板、螺紋頭和尖頭；所述第二連桿與所述尖頭為一體結(jié)構(gòu)并與地面固定；所述第二連桿能夠在所述第一連桿內(nèi)滑動(dòng)調(diào)節(jié)所述傳感器固定裝置的高度；所述第一連桿與所述連接板固定連接；所述連接板與所述螺紋頭焊接；所述傳感器固定裝置通過所述螺紋頭與所述傳感器螺紋連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器固定裝置，其特征在于，所述第一連桿為中空桿，長度為200mm；所述第二連桿為實(shí)心桿，長度為100mm；所述尖頭的長度為50mm。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器固定裝置，其特征在于，所述第一連桿的設(shè)置有圓孔，所述第二連桿的一端焊接有可伸縮的卡扣；所述圓孔與所述卡扣相互配合，通過所述卡扣和圓孔所述第二連桿能夠在所述第一連桿內(nèi)固定。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的傳感器固定裝置，其特征在于，所述第一連桿、第二連桿、連接板、螺紋頭和尖頭的材質(zhì)均為金屬。