[發明專利]隧道及其振動橫向傳播特性監測系統、運營安全監測方法

在審

• 申請號: 202111640130.8
• 申請日: 2021-12-29
• 公開（公告）號: CN114323247A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 朱彬;許國平;張澤;潘建軍;劉博;孫立;李秋義;林超;羅偉;張世杰;葉松
• 申請（專利權）人: 中鐵第四勘察設計院集團有限公司;中國鐵建股份有限公司;武漢理工大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 胡建文

1.一種隧道地段振動橫向傳播特性監測系統，其特征在于：包括橫向振動監測光纜以及與所述橫向振動監測光纜連接的數據解調儀，所述數據解調儀用于接收所述橫向振動監測光纜發送的信息，并解調成解調信號發送給后臺處理器；

所述橫向振動監測光纜為集成有多個光纖光柵振動傳感器的光纖光柵陣列振動光纜；所述橫向振動監測光纜的軸線垂直于隧道縱向，其自道床板頂面橫向延伸，依次布設經過道床板側面、軌道底座的表面、隧道回填層的表面和隧道側壁。

2.如權利要求1所述的隧道地段振動橫向傳播特性監測系統，其特征在于：所述橫向振動監測光纜還自隧道側壁豎直穿出，并在隧道圍巖中延伸至地面上。

3.如權利要求2所述的隧道地段振動橫向傳播特性監測系統，其特征在于：所述數據解調儀布置在地面上并與所述橫向振動監測光纜的地面端連接。

4.如權利要求2所述的隧道地段振動橫向傳播特性監測系統，其特征在于：所述數據解調儀布置在隧道側壁上，布設在隧道內的管內纜段以及在隧道圍巖中布設并伸入至隧道主體內的管外纜段分別與所述數據解調儀連接。

5.如權利要求1所述的隧道地段振動橫向傳播特性監測系統，其特征在于：在軌道結構上和隧道結構上相應地開設振動監測槽以埋設所述橫向振動監測光纜。

6.如權利要求1所述的隧道地段振動橫向傳播特性監測系統，其特征在于：沿隧道縱向布設有多根所述橫向振動監測光纜。

7.一種軌道交通隧道，包括隧道主體、形成于隧道主體底部的隧道回填層以及形成于所述隧道回填層上的無砟軌道，其特征在于：還配置有如權利要求1至6中任一項所述的隧道地段振動橫向傳播特性監測系統。

8.如權利要求7所述的軌道交通隧道的運營安全監測方法，其特征在于，包括：

在隧道地段選取關注斷面作為監測目標，在所述關注斷面上配置所述隧道地段振動橫向傳播特性監測系統；

通過所述橫向振動監測光纜采集道床板-軌道底座-隧道回填層-隧道主體的振動橫向傳播路徑上的振動信息，所述數據解調儀接收所述橫向振動監測光纜發送的振動信息，并解調成解調信號發送給后臺處理器；

所述后臺處理器分析獲得所述關注斷面上的振動橫向傳播和衰減特性，判斷所述關注斷面上的振動橫向傳播和衰減特性是否異常，若異常，指導工務部門對所述關注斷面上的軌道結構和隧道結構進行檢測維護。

9.如權利要求8所述的運營安全監測方法，其特征在于，還包括：

所述橫向振動監測光纜還自隧道側壁豎直穿出，并在隧道圍巖中延伸至地面上；通過所述橫向振動監測光纜采集軌道-隧道-土體-地面的橫向振動傳播路徑上的振動信息；

所述后臺處理器分析獲得所述關注斷面上的振動橫向傳播和衰減特性，判斷所述關注斷面上的振動橫向傳播對沿線建筑物的影響程度，以便于對隧道沿線建筑物進行保護。

10.如權利要求8所述的運營安全監測方法，其特征在于，還包括：

所述橫向振動監測光纜還自隧道側壁豎直穿出，并在隧道圍巖中延伸至地面上；通過所述橫向振動監測光纜獲取隧道周圍工程施工產生的振動信息，所述后臺處理器根據所獲得的隧道周圍工程施工產生的振動信息，判斷隧道周圍工程施工對隧道圍巖及隧道主體的影響程度，以便于對所述軌道交通隧道進行保護。