隧道加速度监测:构建实时安全预警体系
对于铁路隧道或城市地铁隧道而言,列车高速通过时会引起隧道周围土体和结构的振动。列车的速度、载重以及轨道的不平顺等因素都会影响振动的强度和频率,并且还可能产生不同程度的加速度。特别是当列车在隧道内加速、减速或紧急制动时会产生较大的纵向加速度,对隧道结构的稳定性和耐久性产生影响,这对城市生命线来讲也是一大威胁。
一、加速度影响是否会累积
1.材料疲劳:隧道结构通常由混凝土、钢材等材料组成。在反复的加速度作用下材料内部会产生微观裂纹和损伤。例如列车运行产生的振动加速度虽然每次的幅值可能不大,但长期频繁作用会使混凝土出现疲劳开裂且钢材的疲劳强度也会降低。
2.围岩松动:地震、爆破施工等产生的较大加速度会使隧道周围的围岩发生松动。即使每次加速度作用后围岩的松动范围较小,但多次作用后松动区域可能会逐渐扩大,围岩对隧道结构的约束作用减弱而使隧道结构承受更大的荷载。
3.结构变形积累:每次加速度作用都会使隧道结构产生一定程度的变形,如衬砌的微小位移、弯曲等。虽然在单次作用后结构可能会有一定的弹性恢复,但长期下来不可恢复的塑性变形会逐渐积累。
针对此种情况非一时的监测工作可以完全覆盖的,而WITBEE®万宾科技®智能加速度监测仪EN302-XYZ为实现隧道内振动、位移等加速度的实时监测提供最佳援助。
二、智能加速度监测仪的实时监测优势体现
1.高频采集:智能加速度监测仪能够以较高的频率采集加速度数据,这样可以精确捕捉到隧道在各种工况下加速度的瞬间变化,包括列车通过、地震波传播等引起的快速动态响应。
2.实时传输:智能加速度监测仪采集到的数据能够通过5G/4G通信网络,实时传输到监管中心或相关的终端设备上。工程师和管理人员可以及时获取隧道当前的所存在的振动、位移等加速度变化数据。
3.实时预警:智能加速度监测仪可以由工作人员预设加速度阈值,当监测到的加速度数据超过设定的阈值时可以立即发出预警信号,促使巡查人员根据实际情况暂停隧道使用、进行详细检查等。
智能加速度监测仪及时发现隧道结构中可能出现的异常振动、位移等加速度变化,帮助工作人员准确找到受地震影响或因长期车辆荷载作用而出现结构问题的区域,提高运营期内隧道的安全性和可靠性。
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