[实用新型]模拟地铁保护区爆破减振孔减振效果试验装置

说明书

本实用新型涉及地铁振动模拟领域，特别是一种模拟地铁保护区爆破减振孔减振效果试验装置。包括框架结构模块、振动荷载加载模块、减振模块和观测采集模块，振动荷载加载模块和减振模块均设置在框架结构模块内；所述框架结构模块包括试验箱、模拟岩层和地铁隧道模型，模拟岩层设置在试验箱内，试验箱内设有水平设置的圆柱形长孔，在试验箱内形成地铁隧道模型，在与地铁隧道模型对应的试验箱侧壁上设有圆形开口，观测采集模块设置在地铁隧道模型和圆形开口处。通过该装置可进行减振孔的减振效果的模拟实验和研究，为地铁保护区内爆破减振措施的实施和优化提供借鉴。

技术领域

本实用新型涉及地铁振动模拟领域，特别是一种模拟地铁保护区爆破减振孔减振效果试验装置。

背景技术

随着轨道交通建设的快速发展，在地铁保护区内进行工程建设已越来越普遍，相应的在工程建设的同时减少对地铁结构的不良影响也越来越重要。在诸如青岛、大连、烟台等岩石地层地区，地铁保护区内的基坑爆破施工产生的爆破振动影响是需要首要控制的不利因素，因此多采用减振孔作为削弱爆破振动影响的常用减振措施。

目前，减振孔的应用较为普遍，但减振孔的最优布设方案、减振孔的最佳减振效果尚未由明确的结论。当前的研究多以数值计算为主，所得研究成果存在较强的理论假定限制，计算结果的准确性需要通过现场验证，但是目前现场验证难以具备条件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提出了一种模拟地铁保护区爆破减振孔减振效果试验装置，通过该装置可进行减振孔的减振效果的模拟实验和研究，为地铁保护区内爆破减振措施的实施和优化提供借鉴。

本实用新型的技术方案是：一种模拟地铁保护区爆破减振孔减振效果试验装置，其中，包括框架结构模块、振动荷载加载模块、减振模块和观测采集模块，振动荷载加载模块和减振模块均设置在框架结构模块内；

所述框架结构模块包括试验箱、模拟岩层和地铁隧道模型，模拟岩层设置在试验箱内，试验箱内设有水平设置的圆柱形长孔，在试验箱内形成地铁隧道模型，在与地铁隧道模型对应的试验箱侧壁上设有圆形开口，观测采集模块设置在地铁隧道模型和圆形开口处；

所述振动荷载加载模块包括基坑和激振器，模拟岩层内设有基坑，基坑的底部设有激振器，基坑朝向地铁隧道模型外侧设有减振模块，减振模块设置在基坑和地铁隧道模型之间的模拟岩层内，减振模块包括数排沿竖直方向设置的减振孔，各减振孔之间呈间隔交错平行排列；

所述观测采集模块包括图像采集镜头、运动导轨、移动滑块、导轨支撑架和爆破测振仪，在与地铁隧道模型相对应的试验箱侧壁的两开口外侧分别设有导轨支撑架，导轨支撑架包括两竖向支撑杆和连接两竖向支撑杆顶部的水平支撑杆，两导轨支撑架的水平支撑杆之间通过运动导轨固定连接，运动导轨位于地铁隧道模型的中心轴线处，且运动导轨贯穿地铁隧道模型设置，移动滑块设置在运动导轨上，图像采集镜头固定在移动滑块上，移动滑块绕运动导轨做360°环向旋转和轴向往复移动，爆破测振仪固定设于地铁隧道模型的环形内表面。

本实用新型，还包括操作模块，操作模块分别与激振器、爆破测振仪、移动滑块和图像采集镜头连接。

本实用新型的有益效果是：

该装置可以监测不同减振方案条件下隧道结构的振动响应、损伤和位移数据，通过对比不同减振措施方案(例如减振孔的孔径、孔深、范围、排数)下的振速、频率、损伤、位移数据，分析各减振孔设置方案的减振效果，寻求最优减振方案，从而为地铁保护区内爆破减振措施的实施和优化提供借鉴。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图；

图2是本实用新型的俯视结构示意图。

图中：1激振器；2基坑；3减振孔；4图像采集镜头；5运动导轨；6移动滑块；7导轨支撑架；8爆破测振仪；9试验箱；10模拟岩层；11地铁隧道模型。