[发明专利]一种地铁隧道防开挖振动监测方法

说明书

本发明提供了一种地铁隧道防开挖振动监测方法，首先沿地铁线路方向埋设一组振动监测仪；振动监测仪进行振动信号采集，利用多传感器定位技术对发生振动的位置进行定位，同时还结合地铁线路图和二维地图，将二维地图进行网格化，形成地铁线路网格坐标图，并基于地铁线路网格坐标图进一步生成防开挖核心区域的坐标范围以及防开挖警戒区域的坐标范围。能够针对监测到的不同的振动信号进行智能分析，并确定是否发出警报以及所发出的警报等级，避免误报和漏报，极大的降低了地铁安全运维人员的巡查强度，避免地铁隧道开挖事故发生。

技术领域

本发明涉及一种地铁隧道防开挖振动监测方法，属于地铁巡护技术领域。

背景技术

地铁是在城市中修建的快速、大运量、用电力牵引的轨道交通，在城市发展中扮演着重要角色。列车在全封闭的线路上运行，尤其位于中心城区的线路基本设在地下隧道内，地铁是一种涵盖了城市地区各种地下的路权专有、高密度、高运量的城市轨道交通系统。对于建设中和已完工的地铁隧道，需要进行巡护。目前的地铁巡护工作，完全由人力开展，由巡护人员定期地在地铁控制保护区内，沿地铁线路进行巡视，阻止施工对地铁隧道造成的影响。然而，随着城市化进程，地铁在城市地区各种地下密度越来越高，布网越来越复杂，截至2020年12月31日，中国内地已开通地铁6302.79公里，并仍然存在着建设中的地铁城市，这给巡护工作带来越来越繁重的压力，仅仅依靠人员定期巡护无法达到防护效果。

2014年8月，由于工程队在进行勘探作业时前期资料准备不足，不慎将正在运营的广州地铁五号线隧道顶部钻穿，造成列车通行受阻，出现长达3个多小时的严重延误，部分区间采取公交接驳方式运营应急，但因接驳巴士运力不足，还引发沿线地面路段大塞车。地铁后续维修施工更是耗费时间和资金。

除了已报备的施工可能因失误对现有地铁隧道带来影响，还存在恶意非法开挖，如某些地产物业在地下私自扩建停车场以谋私利，隐蔽性强，传统的巡护方式难以察觉，更缺乏城市既有地铁线路布图，危害性大。

因此，亟需一种监测方法取代传统的人工巡视方式，能够全方位无死角实时对地铁控制保护区进行巡护，及时上报异常施工。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种地铁隧道防开挖振动监测方法，通过沿地铁线路布设的廉价的振动监测仪采集振动信号，利用多传感器定位技术对发生振动的位置进行定位，同时进行位置比对，从而自动判断是否发出报警信号以及警报等级，大幅提高了地铁隧道区域异常施工的排查力度，能够及时上报报警信息，避免事故发生。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种地铁隧道防开挖振动监测方法，包括以下步骤：

S1、沿地铁线路方向埋设一组自供电三轴向振动监测仪，振动监测仪内置定位模块，可通过附近的基站进行定位，振动监测仪的间距为不小于100米，振动监测仪的振动监测范围覆盖地铁隧道沿线全部区域；

S2、结合地铁线路图和二维地图，将二维地图进行网格化，形成地铁线路网格坐标图，同时结合地铁隧道以及地铁站点的实际布局，在地铁线路网格坐标图中确定防开挖核心区域的坐标范围，同时在防开挖核心区域的坐标范围相邻的区域，设置防开挖警戒区域，将上述防开挖核心区域的坐标范围以及防开挖警戒区域的坐标范围录入地铁防开挖振动监测软件平台中；

S3、依次对振动监测仪进行编号，在地铁线路网格坐标图标记出全部的振动监测仪的网格位置，并在地铁防开挖振动监测软件平台中存储振动监测仪的编号以及与编号对应的振动监测仪布设位置的网格坐标数据；

S4、在地铁线路网格坐标图中将已报备的施工信息中的施工区域范围转化为坐标范围，同时在地铁防开挖振动监测软件平台中录入已报备施工信息的坐标范围、施工时段，并进行实时的更新；