[实用新型]主动式智能隧道监控防护系统

说明书

本实用新型公开了一种主动式智能隧道监控防护系统，包括防冲减振层Ⅰ、防冲减振层Ⅱ、信号采集收发装置和集中电控装置；防冲减振层Ⅰ包括高阻尼减振环和可调阻尼减振器Ⅰ；防冲减振层Ⅱ包括多个与高阻尼减振环同心配合设置的弧形管片和连接设置在相邻两个弧形管片之间的可调阻尼减振器Ⅱ；信号采集收发装置包括振动传感器、噪声传感器、信号采集收发控制器、信号采集模块和声波发射模块；集中电控装置包括中央控制计算机，中央控制计算机分别与信号采集收发控制器、可调阻尼减振器Ⅰ、可调阻尼减振器Ⅱ电连接。本实用新型能够在地铁运行过程中根据列车与轨道接触实时产生的振动和噪声的大小实施主动减振和降噪，特别适用于地铁轨道交通。

技术领域

本实用新型涉及一种监控防护系统，具体是一种针对地下轨道交通隧道的主动式智能隧道监控防护系统，属于地下轨道交通技术领域。

背景技术

地铁是铁路运输的一种形式，指在地下运行为主的城市轨道交通系统，地铁是涵盖了城市地区各种地下与地上的路权专有、高密度、高运量的城市轨道交通系统，具有可以节省地面空间、减少空气污染、减少交通干扰、速度快、大量节省通勤时间等优点，地铁已成为城市现代化的标志，地铁路线的多少也是衡量一个城市发展程度的重要指标之一。

现在的地铁隧道施工通常是采用盾构机，盾构机向前掘进形成隧洞的同时，拼装机在后方将拱形钢筋混凝土隧道管片拼接成整体呈环形的盾构壳体用以支撑起掘出的隧洞不发生坍塌。

地铁隧道运营后，一方面，在地铁隧道中高速运行的列车与轨道接触产生的振动会直接造成隧道内的轨道地基振动、影响乘车舒适感的同时，振动会经由轨道结构、隧道管片、周围土层等媒介传递至地面，因此会降低隧道及地面建筑结构的服役寿命、同时会影响人们正常工作生活；另一方面，振动产生的噪声会在隧道管片的反射叠加作用下形成混响声场，进而会成倍增加噪声强度、产生噪声污染；再一方面，在地铁隧道中高速运行的列车，会在其运行前方形成正气压(即活塞风)、在其运行后方形成负气压，隧道管片在列车经过前后会经历正气压向负气压变化的外界气压变化过程，即隧道管片会先承受沿地铁隧道径向方向向隧道外部的正压挤压膨胀力、再承受沿地铁隧道径向方向向隧道内部的负压吸附收缩力，而由多块隧道管片拼接连接而成的盾构壳体并非是一体结构，因此交变的气压变化会造成隧道管片服役寿命的降低、进而会进一步加剧降低隧道的服役寿命。

现有的地铁减振方式通常从降低振源强度(主动减振)、切断振动传播途径(被动减振)两方面入手，即通过采用重型钢轨、适量降低列车运行速度、采用合理的车轴配置、采用特殊道床和轨枕减振以避免列车与轨道产生共振，通过在地铁隧道中设置隔振沟、隔振墙、隔振排桩、波阻块等实现切断振动传播途径。列车进站后因上下客会造成列车的载重量发生变化，而列车的载重量变化以及速度变化均会对振动的幅度及频率产生影响，因此上述降低振源强度的主动减振方式虽然可以在一定程度上减轻列车运行过程中产生的振动，但减振效果非常有限，难以达到理想效果。而切断振动传播途径的被动减振方式则需额外的工程量，且通常会破坏盾壳的完整性、致使产生局部强度降低的情况。

现有的地铁降噪方式通常采用在隧道管片上喷涂或粘贴阻尼材料层(或吸声材料层)的方式(被动降噪)，该被动降噪方式虽然可以在一定程度上减轻列车运行过程中产生的噪声，但降噪效果同样非常有限，难以达到理想效果。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供一种主动式智能隧道监控防护系统，能够在地铁运行过程中根据列车与轨道接触实时产生的振动和噪声的大小实施主动减振和降噪，特别适用于地铁轨道交通。

为实现上述目的，本主动式智能隧道监控防护系统包括防冲减振层Ⅰ、防冲减振层Ⅱ、信号采集收发装置和集中电控装置；