專利名稱：一種反映地鐵運營振動對臨近管線影響的實驗模型的制作方法
技術領域：
一種反映地鐵運營振動對臨近管線影響的實驗模型技術領域[0001]本實用新型涉及一種實驗模型，尤其涉及一種反映地鐵運營振動對臨近管線影響的實驗模型，屬于地鐵運營實驗模型技術領域。
背景技術：
[0002]管線是聯(lián)結泵、閥或控制系統(tǒng)的管道，管線工程是市政工程的必要組成部分。目前，由于地鐵在城市的交通運輸過程中起到越來越重要的作用，基于地鐵運行要更加安全、 舒適，因此對地鐵運營時的振動響應和對管線的影響的研究在近幾年又重新成為一個熱門課題，其中一個重要原因是城市地下鐵道交通系統(tǒng)的大力發(fā)展和人們日益增強的環(huán)境質量意識之間的矛盾，已逐漸成為決策部門不能予以忽視的因素之一。國內外研究者也多從地鐵的實際檢測、數(shù)值模擬、有限元法等角度進行地鐵運營的振動試驗，但均存在一定的局限性。實際檢測不可能完全實現(xiàn)大部分地鐵線路振動響應檢測，而且檢測難度大、成本高；數(shù)值模擬和有限元法得到的數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)往往存在較大的偏差。因此需要一種實驗模型能進行相關的科學檢測，以便對地鐵運營振動對臨近管線影響的研究給予正確的指導。實用新型內容[0003]為了解決上述問題中的不足之處，本實用新型提供了一種反映地鐵運營振動對臨近管線影響的實驗模型。[0004]為了解決以上技術問題，本實用新型采用的技術方案是一種反映地鐵運營振動對臨近管線影響的實驗模型，包括模型框架、隧道、管線，隧道貫穿于模型框架；所述隧道的底部設置有多個激振器，隧道的上方設置有管線和拾振器預留孔；拾振器預留孔為三個。[0005]管線和拾振器預留孔內設置有多個拾振器。管線和隧道之間有一夾角，夾角范圍為大于0°小于180°。模型框架的長、寬和高分別為3.0m、0.%!和2.0m。[0006]本實用新型是在遵循相似原理的前提下，對實際地鐵工況和地質條件相似情況的簡化模型。本實用新型能夠在實驗室內完成對地鐵運營時引起的振動響應及對臨近管線的影響進行檢測，大大降低了實際檢測的難度和成本，提高了檢測效率；同時也為數(shù)值模擬和有限元法等方法提供必要的數(shù)據(jù)支持。地鐵振動(響應)實驗模型將龐大的地鐵系統(tǒng)引入實驗室，是對目前地鐵振動響應實驗的一大創(chuàng)新和突破。


[0007]
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。[0008]圖1為本實用新型的結構示意圖。[0009]圖2為本實用新型的管線與隧道夾角的剖面示意圖[0010]圖中1.隧道；2.激振器；3.拾振器；4.管線與隧道夾角；5.管線；6.模型框架； 7.拾振器預留孔。
具體實施方式
[0011]如圖1、圖2所示，本實用新型包括隧道1、激振器2、拾振器3、管線與隧道間的夾角4、管線5、模型框架6、拾振器預留孔7。隧道1貫穿模型框架6，隧道1的底部設置有多個激振器2 ；隧道1的上方設置有與隧道存在一定夾角的管線5 ；隧道1上方的不同介質內設置有三個拾振器預留孔7，且在拾振器預留孔7及管線5內設置有多個拾振器3。管線與隧道夾角4可以根據(jù)不同工況在大于0°小于180°之間具體調整。[0012]通過計算和相似原理理論分析，構建出模型的整體框架尺寸，長X寬X高= 3. OmXO. 4mX 2. 0m，并確定合理的相似比。通過工程地質考察，確定研究區(qū)域的巖土介質分布情況。根據(jù)相似原理確定不同成分在模型中的配比。為檢測試驗模型中振動響應情況， 事先按照一定規(guī)律在拾振器預留孔7內進行合理的拾振器3的布置，用以測定試驗模型中振動波(響應)傳播及衰減規(guī)律。其中，拾振器可以測得測點的速度、加速度、位移等參數(shù)； 管線5作為拾振器3的載體，同時管線5具有降低拾振器3檢測測點振動情況誤差的作用。 實驗模型中擬設定的四組拾振器，分布情況如圖1所示，可以較全面的檢測地鐵運營引發(fā)的振動響應分布規(guī)律和對臨近管線的影響情況。按照研究區(qū)域的巖土介質分布規(guī)律和確定了的不同成分配比填充實驗模型，并在其中鋪設帶有拾振器的地下管線。按照既定的相似比，在填充完畢的實驗模型中，遵照研究區(qū)域的工況開挖出地鐵隧道并作適當?shù)倪\營環(huán)境模擬。通過大量計算和合理的理論模型推導，按照一定規(guī)律對實驗模型中的地鐵隧道進行合理的激振器2的布置，以實現(xiàn)地鐵運營引發(fā)的振動響應模擬并得到地鐵運營時振動響應的變化規(guī)律。激振器2用以實現(xiàn)模擬地鐵運營引發(fā)的振動變化，按照地鐵運營振動變化規(guī)律的模擬信號，對激振器2進行規(guī)律性的激振強度控制，進而通過拾振器得到檢測結果，實現(xiàn)并完成模擬地鐵運營振動響應及對臨近管線影響的檢測實驗。
權利要求1.一種反映地鐵運營振動對臨近管線影響的實驗模型，包括模型框架、隧道、管線，其特征在于所述隧道貫穿于模型框架；所述隧道的底部設置有多個激振器，隧道的上方設置有管線和拾振器預留孔；拾振器預留孔為三個。
2.根據(jù)權利要求1所述的反映地鐵運營振動對臨近管線影響的實驗模型，其特征在于所述管線和拾振器預留孔內設置有多個拾振器。
3.根據(jù)權利要求1所述的反映地鐵運營振動對臨近管線影響的實驗模型，其特征在于所述管線和隧道之間有一夾角，夾角范圍為大于0°小于180°。
4.根據(jù)權利要求1所述的反映地鐵運營振動對臨近管線影響的實驗模型，其特征在于所述模型框架的長、寬和高分別為3. 0m、0. ^!和2. 0m。
專利摘要本實用新型公開了一種反映地鐵運營振動對臨近管線影響的實驗模型，包括模型框架、隧道、管線，隧道貫穿于模型框架；所述隧道的底部設置有多個激振器，隧道的上方設置有管線和拾振器預留孔；拾振器預留孔為三個。管線和拾振器預留孔內設置有多個拾振器。管線和隧道之間有一夾角，夾角范圍為大于0°小于180°。模型框架的長、寬和高分別為3.0m、0.4m和2.0m。本實用新型是在遵循相似原理的前提下，對實際地鐵工況和地質條件相似情況的簡化模型。本實用新型能夠在實驗室內完成對地鐵運營時引起的振動響應及對臨近管線的影響進行檢測，大大降低了實際檢測的難度和成本，提高了檢測效率；是對目前地鐵振動響應實驗的一大創(chuàng)新和突破。
文檔編號G01H1/00GK202330047SQ20112051413
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月12日 優(yōu)先權日2011年12月12日
發(fā)明者劉力源, 張培森, 張廣鵬, 楊健, 顏偉 申請人:山東科技大學