地铁隧道中的应用 application-of-metro-tunnel

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地铁列车高速行进是地铁振动的主要发生源,具体来源于列车的轮轨系统和动力系统

其表现在以下方面:

1)列车行驶时,对轨道的重力加载产生冲击,造成车轮与轨道结构的振动;

2)众多车轮与钢轨同时发生作用,造成车辆与钢轨结构振动;

3)车轮滚过钢轨接缝处时,轮轨相互作用产生的振动;

4)轨道的不平顺和车轮的粗糙损伤等随机性激励产生的振动;

5)车轮的偏心等周期性激励导致的振动。

 

地铁振动产生的是纵波、横波、表面波合成的复杂波动现象,地铁振动传播特性:

1)地铁运行时在振源的频率分布上,以人体反应比较敏感的低频为主,其中 50~60Hz 的振动强度较大。而在隧道壁处的振动频谱特性,其能量集中在 f=80~1000 Hz范围内;

2)地铁对临近建筑物的振动影响范围不超过100 m;

3)影响振动传播的主要因素有列车质量、运行速度、轮轨、扣件道床、隧道结构、地质条件等,我国地铁现有的振动控制措施主要采用弹性扣件、轨道减振器、浮置板道床等措施。

 

利用分布式光纤声音传感技术监测地铁隧道振动情况,分为两方面:

· 地铁隧道异常振动信号识别:

采集了300组隧道内的地铁车辆正常运行时产生的振动波形数据,同时收集到56组异常震动数据,典型波形如下图: · 环境噪声振动信号判断:

根据《城市区域环境振动标准》(GB10070-1988)中居住区域标准限值的要求,测量铅垂向Z振级标准值对应的光纤振动信号强度,作为环境噪声判断阈值。