[实用新型]一种基于光纤光栅阵列的轨道及隧道结构振动监测系统

说明书

本实用新型涉及一种基于光纤光栅阵列的轨道及隧道结构振动监测系统，在隧道主体内具有形成于隧道主体底部的隧道回填层以及形成于隧道回填层上的无砟轨道，无砟轨道包括轨道底座、道床板以及布置在道床板上的钢轨单元，在钢轨单元、道床板、轨道底座以及隧道主体的侧壁上分别布设有纵向振动监测光缆，纵向振动监测光缆为集成有多个光纤光栅振动传感器的光纤光栅阵列振动光缆并且沿轨道纵向在隧道内连续布设。本实用新型可以获得列车通过等情况下钢轨单元、道床板、轨道底座和隧道主体中振动沿轨道纵向的传播和衰减规律，利于工务部门对隧道各部分结构的健康监控，同时也能实时地监控隧道内存在的异物入侵等异常情况，便于能及时地排除安全隐患。

技术领域

本实用新型属于轨道交通工程技术领域，具体涉及一种基于光纤光栅阵列的轨道及隧道结构振动监测系统。

背景技术

在高速铁路、城际铁路、市域铁路、城市轨道交通等铁路系统中，受地形条件、各地区经济发展等众多因素影响，铁路不可避免会穿越长大山区、城市地下等区域，铁路隧道结构的安全状态直接影响到列车运行的平稳性及安全性，铁路隧道能够保证良好的运营状态，对于保障铁路运行意义重大。铁路隧道的安全监测涉及项目众多，振动及噪声、板间错台、钢轨断轨、扣件弹出等项目均是运营方的关注重点，以上问题均可通过对监测的振动数据反演来实现预警预报。为了解决上述问题，相关部门采用了针对局部薄弱地段进行振动监测的方法，虽然能掌握特定地段监测点的相关技术指标参数，但这种监测方法为点式监测，而铁路线路具有带状特点，绵延上百公里，传统的监测手段无法实现全线全时域不间断的监测，判断可依据的信息基础较差，存在漏判、误判等问题，不利于工务部门针对性地、及时地开展检测维护。

实用新型内容

本实用新型涉及一种基于光纤光栅阵列的轨道及隧道结构振动监测系统，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型涉及一种基于光纤光栅阵列的轨道及隧道结构振动监测系统，在隧道主体具有形成于隧道主体底部的隧道回填层以及形成于所述隧道回填层上的无砟轨道，所述无砟轨道包括轨道底座、道床板以及布置在所述道床板上的钢轨单元，在所述钢轨单元、所述道床板、所述轨道底座以及所述隧道主体的侧壁上分别布设有纵向振动监测光缆，所述纵向振动监测光缆为集成有多个光纤光栅振动传感器的光纤光栅阵列振动光缆并且沿轨道纵向在隧道内连续布设。

作为实施方式之一，所述钢轨单元上的纵向振动监测光缆布设在钢轨轨底面处。

作为实施方式之一，所述道床板上的纵向振动监测光缆布设在两条钢轨之间。

作为实施方式之一，在所述道床板上开设第一纵向监测槽以埋设对应的纵向振动监测光缆，所述第一纵向监测槽采用混凝土填充。

作为实施方式之一，所述轨道底座上的纵向振动监测光缆布设在轨道底座顶面，并且距离轨道底座侧缘的间距为0.08～0.15m。

作为实施方式之一，在所述轨道底座上开设第二纵向监测槽以埋设对应的纵向振动监测光缆，所述第二纵向监测槽采用混凝土填充。

作为实施方式之一，在所述隧道主体的侧壁上开设第三纵向监测槽以埋设对应的纵向振动监测光缆，所述第三纵向监测槽采用混凝土填充。

作为实施方式之一，所述隧道回填层上也布设有所述纵向振动监测光缆。

作为实施方式之一，隧道围岩内也布设有所述纵向振动监测光缆。

作为实施方式之一，各所述纵向振动监测光缆所含光纤光栅振动传感器的分布形式以及密度均相同。

本实用新型至少具有如下有益效果：