[發明專利]地鐵誘發振動的監測方法及傳感器固定裝置

在審

• 申請號: 202010263183.1
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN111291517A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 武旭;王帆;王新靈;孫景來
• 申請（專利權）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: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 張合成

本發明提供了一種地鐵誘發振動的監測方法及傳感器固定裝置，涉及地下工程與振動信號采集技術領域，解決了現有技術中對于地鐵列車運行誘發的振動沒有形成有效的監測方式與方法，也沒有相應的傳感器固定裝置的技術問題。該監測方法包括以下步驟：設置傳感器的強度閾值；固定傳感器；對地鐵列車對隧道襯砌結構穩定性的影響進行地鐵線路振動測試，對地鐵列車對周圍建筑物、構筑物及環境的影響進行地鐵周圍環境振動測試；通過傳感器進行數據信息的連續采集；通過數據信息建立振動預測數學模型。本發明為后期地鐵振動效應的研究提供準確的振動信息，確保地鐵安全、高效運行，傳感器固定裝置實現了傳感器信息的準確采集。

技術領域

本發明涉及地下工程與振動信號采集技術領域，尤其是涉及地鐵誘發振動的監測方法及傳感器固定裝置。

背景技術

隨著我國經濟建設的發展，城市規模擴大，人口倍增，地鐵建設成為解決城市地面交通擁堵問題的必經之路。城市地鐵長期運營過程中的經濟-社會-環境和諧共存問題已經成為工程及科研領域研究的重中之重。

城市地鐵為交通出行帶來便捷的同時，列車運行誘發的振動問題同樣受到了廣泛關注。地鐵列車運行過程中誘發的振動不僅對隧道襯砌結構和圍巖體造成損傷，而且對地表沉降、地面建(構)筑物穩定性和城市居民生活舒適性產生了一定的影響。地鐵運行振動是城市軌道交通實現以安全高效運行、環境和諧共存、經濟持續發展為目標的綠色發展之路上的主要障礙之一。因此，為了實現對地鐵列車運行振動的科學、有效控制，準確采集振動信號成為亟需解決的前提問題。

本申請人發現現有技術至少存在以下技術問題：

現有的振動監測一般集中于爆破振動方面，對于地鐵列車運行誘發的振動監測與分析較少，沒有形成有效的監測方式與方法，也沒有相應的傳感器固定裝置。

發明內容

本發明的目的在于提供一種地鐵誘發振動的監測方法及傳感器固定裝置，以解決現有技術中存在的振動監測一般集中于爆破振動方面，對于地鐵列車運行誘發的振動監測與分析較少，沒有形成有效的監測方式與方法，也沒有相應的傳感器固定裝置的技術問題。本發明提供的諸多技術方案中的優選技術方案所能產生的諸多技術效果詳見下文闡述。

為實現上述目的，本發明提供了以下技術方案：

本發明提供的地鐵誘發振動的監測方法，包括以下步驟：

步驟1：獲取待監測區域的地層信息、地鐵隧道結構特征及各個部分的物理力學參數；

步驟2：獲取待監測區域內受影響建筑物和構筑物的分布狀態及其與地鐵線路的相對位置關系；

步驟3：判斷待監測區域內主要振動干擾信號來源，設置傳感器的強度閾值，過濾干擾振動信號；

步驟4：建立動力有限元隧道-地表-建筑物和隧道-地表-構筑物模型，輸入振動波，根據模擬結果劃分振動影響區域，確定監測點的布置位置，并固定所述傳感器；

步驟5：對地鐵列車對隧道襯砌結構穩定性的影響進行地鐵線路振動測試，對地鐵列車對周圍建筑物、構筑物及環境的影響進行地鐵周圍環境振動測試；

步驟6：通過所述傳感器進行數據信息的連續采集，獲取地鐵列車誘發的地表、建筑物和構筑物的振動速度、加速度、頻率的數據信息；

步驟7：數據信息采集完畢，拆除所述傳感器，并將所述數據信息傳輸至電腦端；

步驟8：通過所述數據信息建立考慮地形夾制作用和高程放大效應的振動預測數學模型。

可選地，所述振動預測數學模型為：