[发明专利]隧道穿越既有铁路铁路变形监测点布置方法

说明书

本发明提供了一种隧道穿越既有铁路铁路变形监测点布置方法，包括以下步骤：现场调研，以明确隧道与既有铁路相交的平面、空间关系，确定既有铁路的加固范围；利用有限元软件形成三维数值模拟，得到隧道穿越既有铁路的影响范围，以确定监测区域并建立监控指标；对监测区域按重要性进行等级划分，包括第一监测区域、第二监测区域以及第三监测区域；结合隧道与既有铁路的平面相交关系，对第一监测区域、第二监测区域以及第三监测区域分别布置不同密度的监测点进而形成监测网；根据监测网，布置相应监测设备，以监测隧道穿越既有铁路施工的铁路变形情况。本发明避免了完全凭人为经验布置监测点的现有布置方式，既确保所布置的监测点为列车安全运营起到重要指示作用，又达到节省人力物力的目的。

技术领域

本发明属于监测点布置技术领域，涉及一种隧道穿越铁路后变形监测点布置方法。

背景技术

众所周知，当地铁隧道施工穿越既有铁路时，由于隧道建设工程中的各种不确定性，既有铁路轨道结构发生沉降和水平位移的概率非常大，若轨道的变形值超过允许值，会给列车的安全运营造成极大的安全隐患。为保证列车的安全运营，需要对既有铁路线路进行变形监测，对可能发生的不利后果进行提前预警。

对于目前在铁路轨道变形监测上使用的全自动监测点是盾构隧道施工期间铁路安全运行的重要指示器，在保障工程安全起着至关重要作用。而监测点往往仅凭经验布置，导致出现诸多不合理的监测点布置，从而浪费人力物力，而且对于隧道穿越施工期间铁路的安全状况起不到应有的指示作用。

因此，从安全可靠、技术可行、经济合理的理念出发，提出合适的铁路变形监测点布置方法尤为重要。一方面能保证为列车安全运营起到重要指示作用，另一方面合适的监测布置方法可节省不必要的监测设备，达到节省人力财力的目的。

发明内容

为克服现有技术所存在的缺陷，现提供一种隧道穿越既有铁路铁路变形监测点布置方法，以避免完全凭人为经验布置监测点的现有布置方式，既确保所布置的监测点为列车安全运营起到重要指示作用，又达到节省人力物力的目的。

为实现上述目的，本发明的解决方案是：

提供一种隧道穿越既有铁路铁路变形监测点布置方法，包括以下步骤：

(1)现场调研，以明确隧道与既有铁路相交的平面、空间关系，确定所述既有铁路的加固范围；

(2)利用有限元软件形成三维数值模拟，得到所述隧道穿越所述既有铁路的影响范围，以确定监测区域并建立监控指标；

(3)对所述监测区域按重要性进行等级划分，包括第一监测区域、第二监测区域以及第三监测区域，所述第一监测区域位于所述既有铁路的主体结构之间的区域，所述加固范围包括平行于所述隧道长度方向的第一加固边缘以及第二加固边缘，所述第二监测区域位于所述主体结构的两外侧分别与所述第一加固边缘以及所述第二加固边缘所相交围合而成的区域，所述第三监测区域位于所述监测区域内、除所述第一监测区域和所述第二监测区域之外的区域；

(4)结合隧道与既有铁路的平面相交关系，对所述第一监测区域、所述第二监测区域以及所述第三监测区域分别布置不同密度的监测点进而形成监测网；

(5)根据监测网，布置相应监测设备，以监测隧道穿越既有铁路施工的铁路变形情况。

优选地，所述步骤(1)中，资料收集及现场调研主要包括穿越段土层工程、水文性质；既有铁路等级，行车密度，运营速度及周边环境；既有铁路是否加固，加固形式如何；隧道尺寸，间距，平纵断面；隧道与既有铁路的平面及空间关系等。

优选地，所述步骤(2)中，有限元软件对隧道穿越铁路整个施工过程进行数值模拟，可以得到隧道施工对既有铁路的影响范围，即可以确定既有铁路变形监测范围。