本发明涉及一种无损监测装置及方法，特别是涉及一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形的声监测装置及方法。
背景技术：
隧道是现代交通网络重要组成部分，隧道结构体系的稳定性问题是隧道工程领域的关键问题,它关系到隧道设计、施工的安全性和经济性,作为稳定性科学评价的基础,评价指标的选择至关重要。其中隧道围岩的沉降、变形问题对于隧道安全至关重要。目前对于隧道围岩的沉降、变形的检测，通常以定期人工检测为主，近几年采用预埋各种监测传感器或布置全站仪等监测设备进行监测。预埋监测传感器装置的方法需要在隧道施工阶段进行预埋，对于已建成的隧道无法实现，同时预埋的监测传感器装置使用寿命有限，大多在一段时间后失效。全站仪等高端监测设备监测效果与精度较好，对于在役隧道也可后期布置，但其成本及运营维护价格昂贵，不利于大面积推广应用。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声监测装置及方法，采用声波检测与互联网技术相结合，实现在役轨道交通隧道围岩沉降、变形的在役监测、预警。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声监测装置，包括多个触发装置、多个声波监测装置、多个声波反射装置、轨道车、无线信号传输装置、监测服务器，其特征在于：所述多个触发装置分布固定在隧道围岩墙壁上；所述多个声波监测装置分布固定在隧道围岩墙壁上，并且每两个触发装置中间固定一个声波监测装置；每两个触发装置与固定在其中间的声波监测装置电连接；无线信号传输装置固定在隧道围岩墙壁上，多个声波监测装置与无线信号传输装置无线连接，无线信号传输装置与监测服务器远程无线连接；多个声波反射装置固定在轨道车外表面上。
一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声监测方法，其特征在于：轨道车进入隧道经过触发装置时，触发装置触发轨道车前进方向的固定在其边上的声波监测装置，声波监测装置发射声波，固定在轨道车外表面上的声波反射装置反射声波，声波监测装置接收反射声波，声波监测装置通过声波发射并反射回来的时间及声速、轨道车车速计算获得声波监测装置与轨道车外表面之间的距离，并将距离数值通过无线信号传输装置传输至监测服务器，监测服务器记录保存该声波监测装置与轨道车外表面之间的距离数值；依此，在轨道车通过隧道过程中，多个声波监测装置依次触发发生声波、接收反射声波、计算获得声波监测装置与轨道车外表面之间的距离，并将距离数值通过无线信号传输装置传输至监测服务器，监测服务器记录保存多个声波监测装置与轨道车外表面之间的距离数值；监测服务器通过监测比对每次轨道车通过隧道时多个声波监测装置与轨道车外表面之间的距离数值变化，间接监测隧道围岩的沉降变形情况，当某一个或多个声波监测装置与轨道车外表面之间的距离数值发射变化时，说明声波监测装置所固定位置的隧道围岩发生了沉降或变形。
本发明的有益效果是，一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声监测装置及方法，采用声波检测与互联网技术，装置包括多个触发装置、多个声波监测装置、声波反射装置、轨道车、无线信号传输装置、监测服务器，通过监测比对每次轨道车通过隧道时多个声波监测装置与轨道车外表面之间的距离数值变化，间接监测隧道围岩的沉降变形情况，提前预警。
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声监测装置及方法不局限于实施例。
附图说明
下面结合附图中实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明实施例的在役轨道交通隧道围岩沉降变形声监测装置示意图。
图中，1.触发装置，2.声波监测装置，3.声波反射装置，4.轨道车，5.无线信号传输装置，6.监测服务器，7.隧道围岩。
具体实施方式
实施例，如图1所示，一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声监测装置，包括多个触发装置1、多个声波监测装置2、多个声波反射装置3、轨道车4、无线信号传输装置5、监测服务器6，其特征在于：所述多个触发装置1分布固定在隧道围岩7墙壁上；所述多个声波监测装置2分布固定在隧道围岩7墙壁上，并且每两个触发装置1中间固定一个声波监测装置2；每两个触发装置1与固定在其中间的声波监测装置2电连接；无线信号传输装置5固定在隧道围岩7墙壁上，多个声波监测装置2与无线信号传输装置5无线连接，无线信号传输装置5与监测服务器6远程无线连接；多个声波反射装置3固定在轨道车4外表面上。
一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声监测方法，其特征在于：轨道车4进入隧道经过触发装置1时，触发装置1触发轨道车4前进方向的固定在其边上的声波监测装置2，声波监测装置2发射声波，固定在轨道车4外表面上的声波反射装置3反射声波，声波监测装置2接收反射声波，声波监测装置2通过声波发射并反射回来的时间及声速、轨道车4车速计算获得声波监测装置2与轨道车4外表面之间的距离，并将距离数值通过无线信号传输装置5传输至监测服务器6，监测服务器6记录保存该声波监测装置2与轨道车4外表面之间的距离数值；依此，在轨道车4通过隧道过程中，多个声波监测装置2依次触发发生声波、接收反射声波、计算获得声波监测装置2与轨道车4外表面之间的距离，并将距离数值通过无线信号传输装置5传输至监测服务器6，监测服务器6记录保存多个声波监测装置2与轨道车4外表面之间的距离数值；监测服务器6通过监测比对每次轨道车4通过隧道时多个声波监测装置2与轨道车4外表面之间的距离数值变化，间接监测隧道围岩7的沉降变形情况，当某一个或多个声波监测装置2与轨道车4外表面之间的距离数值发射变化时，说明声波监测装置2所固定位置的隧道围岩7发生了沉降或变形。
上述实施例仅用来进一步说明本发明的一种在役轨道交通隧道围岩沉降变形声监测装置及方法，但本发明并不局限于实施例，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本发明技术方案的保护范围内。