申请/专利权人：浙江科技学院;杭州市地铁集团有限责任公司

申请日：2019-08-07

公开（公告）日：2020-04-28

公开（公告）号：CN210427565U

主分类号：G01N33/24(20060101)

分类号：G01N33/24(20060101);G01M7/02(20060101);G01N17/00(20060101);G01C5/00(20060101);G01H17/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.04.28#授权

摘要：本申请属于运营荷载诱发地面沉降防控技术领域，提供一种用于溶洞沼气地层的多重运营荷载诱发地面沉降防控装置。本申请能同时模拟城市高密集区地上和地下多重运营荷载在不同的运营工况下引起的地面沉降，并获取精准的地面沉降数据，以有效防控地面沉降灾害发生；本申请能模拟城市高密集区地铁运营区含溶洞的高压沼气地层对地面沉降的影响，并能获得含溶洞的高压沼气地层对地面沉降的分布规律，以降低含溶洞高压沼气地层进行地铁施工的风险，降低施工成本；本申请能获取不同降雨量的条件下城市高密集区地铁运营引起的地面沉降数据，以降低防汛期城市地铁施工引发的各类风险，节约工期，确保地铁施工的安全。

主权项：1.一种用于溶洞沼气地层的多重运营荷载诱发地面沉降防控装置，其特征在于：包括位移传感系统1、振动传感系统2、分层沉降标监测系统3、激振系统4、运营隧道5、函数信号发生器6、功率放大器7、测振仪8、地面沉降监测仪9、密集建筑群10、隧道上方填土11、隧道洞身填土12、隧道底部填土13、大型地质模型箱14、第一输出电缆15、第二输出电缆16、分层沉降量测井系统25、测斜井系统26、固定器33、气囊式溶洞沼气地层模拟系统34、限压板35、限压环36、自然降雨模拟系统；大型地质模型箱14内自下向上依次填装隧道底部填土13、隧道洞身填土12和隧道上方填土11；隧道洞身填土12中心内沿大型地质模型箱14前后方向设置运营隧道5；密集建筑群10包括第一建筑模型1001、第二建筑模型1002，第一建筑模型1001、第二建筑模型1002呈左右对称分别设置于隧道上方填土11的上表面，以模拟城市高密集区的地表建筑物；隧道洞身填土12中设置有两个气囊式溶洞沼气地层模拟系统34，均位于运营隧道5的外壁上端，且等距离距布设；气囊式溶洞沼气地层模拟系统34包括自闭式气体控制器3401、沼气蛛网状气囊3402、溶洞拱形气囊3403、限压口3404、输气管3405、地下沼体3406、气囊卸压后的溶洞3407；若干沼气蛛网状气囊3402呈蛛网状布设在溶洞拱形气囊3403上，并与溶洞拱形气囊3403连通，同时沼气蛛网状气囊3402的顶部设置限压口3404，且限压口3404通过限压环36与限压板35胶接；溶洞拱形气囊3403安装在固定器33上，固定器33与运营隧道5的内壁胶接，同时溶洞拱形气囊3403内部设置自闭式气体控制器3401，输气管3405的一端穿过固定器33与自闭式气体控制器3401连接，输气管3405另一端与外接人工沼气系统连接；自然降雨模拟系统包括淋喷降雨模拟器28、流量控制计29、旋转杆30、水管31；淋喷降雨模拟器28设置在大型地质模型箱14上方，并通过旋转杆30与流量控制计29连接，流量控制计29通过水管31与外接水源连接，通过流量控制计29控制淋喷降雨模拟器28喷淋出的水量大小，通过旋转杆30控制淋喷降雨模拟器28喷淋的角度；同时，大型地质模型箱14的底部开设有排水口27，用于排水；激振系统4包括第一激振器401、第二激振器402，且第一激振器401、第二激振器402的内部中心轴处均设置有激振棒403，第一激振器401设置于运营隧道5的内部中心位置，第二激振器402设置于隧道上方填土11的上表面并位于第一建筑模型1001、第二建筑模型1002之间的中心位置；函数信号发生器6通过第一输出电缆15与功率放大器7连接，功率放大器7通过第二输出电缆16与第一激振器401、第二激振器402连接；运营荷载的频率通过函数信号发生器6进行输入，并输送至功率放大器7，通过功率放大器7分别控制第一激振器401和第二激振器402输出不同振幅和频率的振动，以模拟地下地铁运营和城市轨道交通运营引起的振动荷载；位移传感系统1设置于隧道上方填土11上表面及其内部的第一预设位置，并与地面沉降监测仪9连接，通过地面沉降监测仪9监测隧道上方填土11上表面及其内部的第一预设位置土体振动后引发的地面沉降；振动传感系统2设置于隧道上方填土11上表面的第二预设位置，用于感应隧道上方填土11上表面的第二预设位置的城市轨道交通运营和地下地铁运营引起的振动荷载；测振仪8与振动传感系统2连接，用于监测隧道上方填土11上表面的第二预设位置处城市轨道交通运营和地下地铁运营引起的地面沉降；分层沉降标监测系统3设置于大型地质模型箱14内的不同土层埋深处；地面沉降监测仪9与分层沉降标监测系统3连接，用于监测大型地质模型箱14内不同土层埋深处的土体沉降量；测斜井系统26设置在大型地质模型箱14内，用于量测在大型地质模型箱14内任意位置土体的侧向偏移的变化量。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 浙江科技学院;杭州市地铁集团有限责任公司 用于溶洞沼气地层的多重运营荷载诱发地面沉降防控装置

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