隧道加速度監(jiān)測：構(gòu)建實時安全預(yù)警體系

對于鐵路隧道或城市地鐵隧道而言，列車高速通過時會引起隧道周圍土體和結(jié)構(gòu)的振動。列車的速度、載重以及軌道的不平順等因素都會影響振動的強(qiáng)度和頻率，并且還可能產(chǎn)生不同程度的加速度。特別是當(dāng)列車在隧道內(nèi)加速、減速或緊急制動時會產(chǎn)生較大的縱向加速度，對隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和耐久性產(chǎn)生影響，這對城市生命線來講也是一大威脅。

隧道加速度監(jiān)測：構(gòu)建實時安全預(yù)警體系(圖1)

一、加速度影響是否會累積

1.材料疲勞：隧道結(jié)構(gòu)通常由混凝土、鋼材等材料組成。在反復(fù)的加速度作用下材料內(nèi)部會產(chǎn)生微觀裂紋和損傷。例如列車運行產(chǎn)生的振動加速度雖然每次的幅值可能不大，但長期頻繁作用會使混凝土出現(xiàn)疲勞開裂且鋼材的疲勞強(qiáng)度也會降低。

2.圍巖松動：地震、爆破施工等產(chǎn)生的較大加速度會使隧道周圍的圍巖發(fā)生松動。即使每次加速度作用后圍巖的松動范圍較小，但多次作用后松動區(qū)域可能會逐漸擴(kuò)大，圍巖對隧道結(jié)構(gòu)的約束作用減弱而使隧道結(jié)構(gòu)承受更大的荷載。

3.結(jié)構(gòu)變形積累：每次加速度作用都會使隧道結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定程度的變形，如襯砌的微小位移、彎曲等。雖然在單次作用后結(jié)構(gòu)可能會有一定的彈性恢復(fù)，但長期下來不可恢復(fù)的塑性變形會逐漸積累。

針對此種情況非一時的監(jiān)測工作可以完全覆蓋的，而WITBEE?萬賓科技?智能加速度監(jiān)測儀EN302-XYZ為實現(xiàn)隧道內(nèi)振動、位移等加速度的實時監(jiān)測提供最佳援助。

隧道加速度監(jiān)測：構(gòu)建實時安全預(yù)警體系(圖2)

二、智能加速度監(jiān)測儀的實時監(jiān)測優(yōu)勢體現(xiàn)

1.高頻采集：智能加速度監(jiān)測儀能夠以較高的頻率采集加速度數(shù)據(jù)，這樣可以精確捕捉到隧道在各種工況下加速度的瞬間變化，包括列車通過、地震波傳播等引起的快速動態(tài)響應(yīng)。

2.實時傳輸：智能加速度監(jiān)測儀采集到的數(shù)據(jù)能夠通過5G/4G通信網(wǎng)絡(luò)，實時傳輸?shù)奖O(jiān)管中心或相關(guān)的終端設(shè)備上。工程師和管理人員可以及時獲取隧道當(dāng)前的所存在的振動、位移等加速度變化數(shù)據(jù)。

3.實時預(yù)警：智能加速度監(jiān)測儀可以由工作人員預(yù)設(shè)加速度閾值，當(dāng)監(jiān)測到的加速度數(shù)據(jù)超過設(shè)定的閾值時可以立即發(fā)出預(yù)警信號，促使巡查人員根據(jù)實際情況暫停隧道使用、進(jìn)行詳細(xì)檢查等。

智能加速度監(jiān)測儀及時發(fā)現(xiàn)隧道結(jié)構(gòu)中可能出現(xiàn)的異常振動、位移等加速度變化，幫助工作人員準(zhǔn)確找到受地震影響或因長期車輛荷載作用而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)問題的區(qū)域，提高運營期內(nèi)隧道的安全性和可靠性。

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