专利名称：一种反映地铁运营振动对临近管线影响的实验模型的制作方法
技术领域：
一种反映地铁运营振动对临近管线影响的实验模型技术领域[0001]本实用新型涉及一种实验模型，尤其涉及一种反映地铁运营振动对临近管线影响的实验模型，属于地铁运营实验模型技术领域。
背景技术：
[0002]管线是联结泵、阀或控制系统的管道，管线工程是市政工程的必要组成部分。目前，由于地铁在城市的交通运输过程中起到越来越重要的作用，基于地铁运行要更加安全、 舒适，因此对地铁运营时的振动响应和对管线的影响的研究在近几年又重新成为一个热门课题，其中一个重要原因是城市地下铁道交通系统的大力发展和人们日益增强的环境质量意识之间的矛盾，已逐渐成为决策部门不能予以忽视的因素之一。国内外研究者也多从地铁的实际检测、数值模拟、有限元法等角度进行地铁运营的振动试验，但均存在一定的局限性。实际检测不可能完全实现大部分地铁线路振动响应检测，而且检测难度大、成本高；数值模拟和有限元法得到的数据与实际数据往往存在较大的偏差。因此需要一种实验模型能进行相关的科学检测，以便对地铁运营振动对临近管线影响的研究给予正确的指导。实用新型内容[0003]为了解决上述问题中的不足之处，本实用新型提供了一种反映地铁运营振动对临近管线影响的实验模型。[0004]为了解决以上技术问题，本实用新型采用的技术方案是一种反映地铁运营振动对临近管线影响的实验模型，包括模型框架、隧道、管线，隧道贯穿于模型框架；所述隧道的底部设置有多个激振器，隧道的上方设置有管线和拾振器预留孔；拾振器预留孔为三个。[0005]管线和拾振器预留孔内设置有多个拾振器。管线和隧道之间有一夹角，夹角范围为大于0°小于180°。模型框架的长、宽和高分别为3.0m、0.%!和2.0m。[0006]本实用新型是在遵循相似原理的前提下，对实际地铁工况和地质条件相似情况的简化模型。本实用新型能够在实验室内完成对地铁运营时引起的振动响应及对临近管线的影响进行检测，大大降低了实际检测的难度和成本，提高了检测效率；同时也为数值模拟和有限元法等方法提供必要的数据支持。地铁振动(响应)实验模型将庞大的地铁系统引入实验室，是对目前地铁振动响应实验的一大创新和突破。


[0007]
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。[0008]图1为本实用新型的结构示意图。[0009]图2为本实用新型的管线与隧道夹角的剖面示意图[0010]图中1.隧道；2.激振器；3.拾振器；4.管线与隧道夹角；5.管线；6.模型框架； 7.拾振器预留孔。
具体实施方式
[0011]如图1、图2所示，本实用新型包括隧道1、激振器2、拾振器3、管线与隧道间的夹角4、管线5、模型框架6、拾振器预留孔7。隧道1贯穿模型框架6，隧道1的底部设置有多个激振器2 ；隧道1的上方设置有与隧道存在一定夹角的管线5 ；隧道1上方的不同介质内设置有三个拾振器预留孔7，且在拾振器预留孔7及管线5内设置有多个拾振器3。管线与隧道夹角4可以根据不同工况在大于0°小于180°之间具体调整。[0012]通过计算和相似原理理论分析，构建出模型的整体框架尺寸，长X宽X高= 3. OmXO. 4mX 2. 0m，并确定合理的相似比。通过工程地质考察，确定研究区域的岩土介质分布情况。根据相似原理确定不同成分在模型中的配比。为检测试验模型中振动响应情况， 事先按照一定规律在拾振器预留孔7内进行合理的拾振器3的布置，用以测定试验模型中振动波(响应)传播及衰减规律。其中，拾振器可以测得测点的速度、加速度、位移等参数； 管线5作为拾振器3的载体，同时管线5具有降低拾振器3检测测点振动情况误差的作用。 实验模型中拟设定的四组拾振器，分布情况如图1所示，可以较全面的检测地铁运营引发的振动响应分布规律和对临近管线的影响情况。按照研究区域的岩土介质分布规律和确定了的不同成分配比填充实验模型，并在其中铺设带有拾振器的地下管线。按照既定的相似比，在填充完毕的实验模型中，遵照研究区域的工况开挖出地铁隧道并作适当的运营环境模拟。通过大量计算和合理的理论模型推导，按照一定规律对实验模型中的地铁隧道进行合理的激振器2的布置，以实现地铁运营引发的振动响应模拟并得到地铁运营时振动响应的变化规律。激振器2用以实现模拟地铁运营引发的振动变化，按照地铁运营振动变化规律的模拟信号，对激振器2进行规律性的激振强度控制，进而通过拾振器得到检测结果，实现并完成模拟地铁运营振动响应及对临近管线影响的检测实验。
权利要求1.一种反映地铁运营振动对临近管线影响的实验模型，包括模型框架、隧道、管线，其特征在于所述隧道贯穿于模型框架；所述隧道的底部设置有多个激振器，隧道的上方设置有管线和拾振器预留孔；拾振器预留孔为三个。
2.根据权利要求1所述的反映地铁运营振动对临近管线影响的实验模型，其特征在于所述管线和拾振器预留孔内设置有多个拾振器。
3.根据权利要求1所述的反映地铁运营振动对临近管线影响的实验模型，其特征在于所述管线和隧道之间有一夹角，夹角范围为大于0°小于180°。
4.根据权利要求1所述的反映地铁运营振动对临近管线影响的实验模型，其特征在于所述模型框架的长、宽和高分别为3. 0m、0. ^!和2. 0m。
专利摘要本实用新型公开了一种反映地铁运营振动对临近管线影响的实验模型，包括模型框架、隧道、管线，隧道贯穿于模型框架；所述隧道的底部设置有多个激振器，隧道的上方设置有管线和拾振器预留孔；拾振器预留孔为三个。管线和拾振器预留孔内设置有多个拾振器。管线和隧道之间有一夹角，夹角范围为大于0°小于180°。模型框架的长、宽和高分别为3.0m、0.4m和2.0m。本实用新型是在遵循相似原理的前提下，对实际地铁工况和地质条件相似情况的简化模型。本实用新型能够在实验室内完成对地铁运营时引起的振动响应及对临近管线的影响进行检测，大大降低了实际检测的难度和成本，提高了检测效率；是对目前地铁振动响应实验的一大创新和突破。
文档编号G01H1/00GK202330047SQ20112051413
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者刘力源, 张培森, 张广鹏, 杨健, 颜伟 申请人:山东科技大学