CN105823446B - 一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法 - Google Patents
一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105823446B CN105823446B CN201610346716.6A CN201610346716A CN105823446B CN 105823446 B CN105823446 B CN 105823446B CN 201610346716 A CN201610346716 A CN 201610346716A CN 105823446 B CN105823446 B CN 105823446B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- sound wave
- surrounding rock
- wave monitoring
- sound
- tunnel surrounding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
- G01B17/04—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations for measuring the deformation in a solid, e.g. by vibrating string
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Machines For Laying And Maintaining Railways (AREA)
Abstract
本发明公开了一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测装置及方法,装置包括轨道车、无线信号传输装置、车辆定位装置、多个声波监测装置、监测服务器,采用声波检测与互联网技术,将多个声波监测装置及无线信号传输装置固定在轨道车的周向外表面上,轨道车行驶通过隧道时,声波监测装置全程扫查隧道围岩,并记录声反射波谱,并通过轨道车当前位置、车速、声反射波谱参数计算声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离;声波监测装置将计算出的相对距离数据和声反射波谱,通过无线信号传输装置传输至监测服务器中;监测服务器保存声波监测装置的相对距离数据及声反射波谱,并与历次保存的相对距离数据及声反射波谱作比较,分析相对距离及声反射波谱的变化,以此间接监控隧道围岩的沉降变形,提前预警。
Description
技术领域
本发明涉及一种无损监测方法,特别是涉及一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形的声波监测方法。
背景技术
隧道是现代交通网络重要组成部分,隧道结构体系的稳定性问题是隧道工程领域的关键问题,它关系到隧道设计、施工的安全性和经济性,作为稳定性科学评价的基础,评价指标的选择至关重要。其中隧道围岩的沉降、变形问题对于隧道安全至关重要。目前对于隧道围岩的沉降、变形的检测,通常以定期人工检测为主,近几年采用预埋各种监测传感器或布置全站仪等监测设备进行监测。预埋监测传感器装置的方法需要在隧道施工阶段进行预埋,对于已建成的隧道无法实现,同时预埋的监测传感器装置使用寿命有限,大多在一段时间后失效。全站仪等高端监测设备监测效果与精度较好,对于在役隧道也可后期布置,但其成本及运营维护价格昂贵,不利于大面积推广应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之不足,提供一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法,采用声波检测与互联网技术相结合,实现在役轨道交通隧道围岩沉降、变形的在役监测、预警。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测装置,包括轨道车、无线信号传输装置、车辆定位装置、多个声波监测装置、监测服务器,所述无线信号传输装置、车辆定位装置、多个声波监测装置固定在轨道车的周向外表面上;多个声波监测装置与无线信号传输装置电连接;车辆定位装置与无线信号传输装置电连接;无线信号传输装置与监测服务器无线连接。
一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法,采用上述声波监测装置,其特征在于:轨道车行驶通过隧道时,声波监测装置全程发射声波扫查隧道围岩,记录声反射波谱;声波监测装置将声反射波谱,通过无线信号传输装置传输至监测服务器中;车辆定位装置将轨道车的车辆定位数据通过无线信号传输装置传输至监测服务器中;监测服务器保存声反射波谱与轨道车的车辆定位数据,并将历次保存的声反射波谱作对比,分析声反射波谱的变化,以此间接监控隧道围岩的沉降变形;当围岩发生沉降变形,此时采集的声反射波谱与之前采集的声反射波谱相比出现异常信号,通过分析声反射波谱异常处的参数和轨道车的车辆定位数据,判断出现沉降变形的隧道围岩位置。
进一步的,声波监测装置根据轨道车当前车辆定位数据、轨道车车速、声反射波谱参数计算声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离;声波监测装置将声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离数据通过无线信号传输装置传输至监测服务器;监测服务器制作声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离的时间变化曲线,其中,纵坐标为声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离、横坐标为时间;当隧道围岩发生沉降变形时,声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离将发生变化,监测人员通过监测声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离的时间变化曲线的变化,实时掌握隧道围岩的沉降变形情况。
本发明的有益效果是,一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法,采用声波检测与互联网技术,将多个声波监测装置及无线信号传输装置固定在轨道车的周向外表面上,轨道车行驶通过隧道时,声波监测装置全程扫查隧道围岩,并记录声反射波谱,并通过轨道车当前位置、车速、声反射波谱参数计算声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离;声波监测装置将计算出的相对距离数据和声反射波谱,通过无线信号传输装置传输至监测服务器中;监测服务器保存声波监测装置的相对距离数据及声反射波谱,并与历次保存的相对距离数据及声反射波谱作比较,分析相对距离及声反射波谱的变化,以此间接监控隧道围岩的沉降变形,提前预警。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明,但本发明的一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法不局限于实施例。
附图说明
下面结合附图中实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测装置示意图。
图2是本发明实施例的声反射波谱示意图。
图3是本发明实施例的监测声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离的时间变化曲线示意图。
图中,1.轨道车,2.无线信号传输装置,3.车辆定位装置,4.多个声波监测装置,5.监测服务器,6.隧道围岩,11.声波,C.声反射波谱,d.声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离,t.时间,L.时间变化曲线。
具体实施方式
实施例,如图1所示,一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测装置4,包括轨道车1、无线信号传输装置2、车辆定位装置3、多个声波监测装置4、监测服务器5,所述无线信号传输装置2、车辆定位装置3、多个声波监测装置4固定在轨道车1的周向外表面上;多个声波监测装置4与无线信号传输装置2电连接;车辆定位装置3与无线信号传输装置2电连接;无线信号传输装置2与监测服务器5无线连接。
如图2所示,一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法,采用上述声波监测装置,其特征在于:轨道车1行驶通过隧道时,声波监测装置4全程发射声波11扫查隧道围岩6,记录声反射波谱C;声波监测装置4将声反射波谱C,通过无线信号传输装置2传输至监测服务器5中;车辆定位装置3将轨道车1的车辆定位数据通过无线信号传输装置2传输至监测服务器5中;监测服务器5保存声反射波谱C与轨道车1的车辆定位数据,并将历次保存的声反射波谱C作对比,分析声反射波谱C的变化,以此间接监控隧道围岩6的沉降变形;当围岩发生沉降变形,此时采集的声反射波谱C与之前采集的声反射波谱C相比出现异常信号,通过分析声反射波谱C异常处的参数和轨道车1的车辆定位数据,判断出现沉降变形的隧道围岩6位置。
如图3所示,进一步的,声波监测装置4根据轨道车1当前车辆定位数据、轨道车1车速、声反射波谱C参数计算声波监测装置4与隧道围岩6之间的相对距离d;声波监测装置4将声波监测装置4与隧道围岩6之间的相对距离d数据通过无线信号传输装置2传输至监测服务器5;监测服务器5制作声波监测装置4与隧道围岩6之间的相对距离d的时间变化曲线L,其中,纵坐标为声波监测装置4与隧道围岩6之间的相对距离d、横坐标为时间t;当隧道围岩6发生沉降变形时,声波监测装置4与隧道围岩6之间的相对距离d将发生变化,监测人员通过监测声波监测装置4与隧道围岩6之间的相对距离d的时间变化曲线L的变化,实时掌握隧道围岩6的沉降变形情况。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法,但本发明并不局限于实施例,凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均落入本发明技术方案的保护范围内。
Claims (2)
1.一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法,该方法采用的声波监测装置包括轨道车、无线信号传输装置、车辆定位装置、多个声波监测装置、监测服务器,所述无线信号传输装置、车辆定位装置、多个声波监测装置固定在轨道车的周向外表面上;多个声波监测装置与无线信号传输装置电连接;车辆定位装置与无线信号传输装置电连接;无线信号传输装置与监测服务器无线连接,其特征在于:
轨道车行驶通过隧道时,声波监测装置全程发射声波扫查隧道围岩,记录声反射波谱;声波监测装置将声反射波谱,通过无线信号传输装置传输至监测服务器中;车辆定位装置将轨道车的车辆定位数据通过无线信号传输装置传输至监测服务器中;监测服务器保存声反射波谱与轨道车的车辆定位数据,并将历次保存的声反射波谱作对比,分析声反射波谱的变化,以此间接监控隧道围岩的沉降变形;当围岩发生沉降变形,此时采集的声反射波谱与之前采集的声反射波谱相比出现异常信号,通过分析声反射波谱异常处的参数和轨道车的车辆定位数据,判断出现沉降变形的隧道围岩位置。
2.根据权利要求1所述的在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法,其特征在于:
进一步的,声波监测装置根据轨道车当前车辆定位数据、轨道车车速、声反射波谱参数计算声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离;声波监测装置将声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离数据通过无线信号传输装置传输至监测服务器;监测服务器制作声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离的时间变化曲线,其中,纵坐标为声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离、横坐标为时间;当隧道围岩发生沉降变形时,声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离将发生变化,监测人员通过监测声波监测装置与隧道围岩之间的相对距离的时间变化曲线的变化,实时掌握隧道围岩的沉降变形情况。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610346716.6A CN105823446B (zh) | 2016-05-24 | 2016-05-24 | 一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610346716.6A CN105823446B (zh) | 2016-05-24 | 2016-05-24 | 一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105823446A CN105823446A (zh) | 2016-08-03 |
CN105823446B true CN105823446B (zh) | 2020-08-28 |
Family
ID=56531058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610346716.6A Active CN105823446B (zh) | 2016-05-24 | 2016-05-24 | 一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105823446B (zh) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106323231A (zh) * | 2016-08-08 | 2017-01-11 | 爱德森(厦门)电子有限公司 | 一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声监测装置及方法 |
CN106840082A (zh) * | 2017-01-03 | 2017-06-13 | 丁宇 | 一种地铁形变检测系统 |
CN108848571B (zh) * | 2018-07-04 | 2021-10-26 | 大连声文科技发展有限公司 | 一种基于mems传感器的轨道交通安全监测系统及监测方法 |
CN109186480B (zh) * | 2018-09-19 | 2020-11-10 | 成都理工大学 | 基于双护盾tbm工艺的隧道围岩扫描与观测系统 |
CN111174757A (zh) * | 2020-01-11 | 2020-05-19 | 上海应用技术大学 | 一种隧道底板沉降监测装置及方法 |
CN113850975B (zh) * | 2021-09-26 | 2023-02-07 | 重庆交通大学 | 基于声呐的倾倒式危岩崩塌预警方法与预警系统 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101943577A (zh) * | 2010-08-16 | 2011-01-12 | 上海地铁盾构设备工程有限公司 | 地铁隧道断面形变检测系统 |
KR20120058948A (ko) * | 2010-11-30 | 2012-06-08 | 동의대학교 산학협력단 | 기준위치 측정을 통한 지반 변이 측정 시스템 및 그 방법 |
CN102564335A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-11 | 苏州临点三维科技有限公司 | 一种大型隧道变形测量方法 |
CN102768027A (zh) * | 2012-07-20 | 2012-11-07 | 山东理工大学 | 井下围岩全程安全移动监测方法 |
CN104330064A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-02-04 | 辽宁工程技术大学 | 一种巷道变形数据在线监测装置及方法 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103061813B (zh) * | 2013-01-09 | 2014-09-17 | 山东理工大学 | 矿井围岩顶板灾害超声波多点实时监测方法 |
-
2016
- 2016-05-24 CN CN201610346716.6A patent/CN105823446B/zh active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101943577A (zh) * | 2010-08-16 | 2011-01-12 | 上海地铁盾构设备工程有限公司 | 地铁隧道断面形变检测系统 |
KR20120058948A (ko) * | 2010-11-30 | 2012-06-08 | 동의대학교 산학협력단 | 기준위치 측정을 통한 지반 변이 측정 시스템 및 그 방법 |
CN102564335A (zh) * | 2012-01-16 | 2012-07-11 | 苏州临点三维科技有限公司 | 一种大型隧道变形测量方法 |
CN102768027A (zh) * | 2012-07-20 | 2012-11-07 | 山东理工大学 | 井下围岩全程安全移动监测方法 |
CN104330064A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-02-04 | 辽宁工程技术大学 | 一种巷道变形数据在线监测装置及方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
铁路隧道病害的综合检测与治理;林懂明;《中国铁道科学》;20030228;第24卷(第1期);第99-103页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105823446A (zh) | 2016-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105823446B (zh) | 一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声波监测方法 | |
CN107406090B (zh) | 异常车辆动态检测 | |
US10513280B2 (en) | Operations monitoring for effect mitigation | |
CN201429413Y (zh) | 高速列车受电弓状态在线式自动检测系统 | |
CN103852271B (zh) | 基于物联网的高速列车走行部故障诊断与远程监测系统 | |
CN102633173A (zh) | 一种电梯轿厢运行状态监测系统及方法 | |
US20200072814A1 (en) | Support Structure Inspection Devices, Systems and Methods | |
US9751541B2 (en) | System for detecting defects in the roundness of railway vehicle wheels | |
CN103786748A (zh) | 一种基于物联网技术的轨道交通故障在线监测系统 | |
CN104020221A (zh) | 一种基于超声导波的实时断轨检测定位系统 | |
CN203333097U (zh) | 基于云计算的电梯安检预警系统 | |
CN102072789B (zh) | 一种地面测试铁道车辆轮轨力的连续化处理方法 | |
CN109278796B (zh) | 一种车载式车轮不圆度检测系统 | |
CN102416970A (zh) | 一种钢轨断裂在线监测系统及其敲击检测方法 | |
CN104401360A (zh) | 基于多手段融合的铁路轨道系统安全实时监控方法及系统 | |
CN103389130B (zh) | 一种埋地管道运行环境与腐蚀状态监测系统 | |
CN211401691U (zh) | 一种动车组走行部驱动机构异音轨底声学诊断装置 | |
CN103412550A (zh) | 一种电力隧道顶管施工远程自动化监测方法 | |
KR102242459B1 (ko) | 전차선 및 팬타그래프 스마트 고장 예측 시스템 | |
CN104374466B (zh) | 路基塌陷光纤振动实时监测及报警系统 | |
CN105681735A (zh) | 基于红外热像仪和激光雷达的热红外弓网运行监控系统 | |
Burger et al. | Large scale implementation of guided wave based broken rail monitoring | |
CN104420405A (zh) | 一种测量铁路轨道静态几何参数的装置 | |
Nayan et al. | An IoT based real-time railway fishplate monitoring system for early warning | |
CN104777230A (zh) | 一种基于声发射技术的车载移动式高速铁路钢轨伤损检测系统与检测方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |