高铁运营隧道衬砌质量地质雷达检测技术

高铁运营隧道的衬砌质量检测具有时间紧、任务重、影响因素多、协同难度大等突出特点.针对高铁的特点和要求,在多条线路检测经验的基础上,系统总结了运营隧道衬砌质量的检测方法和流程,包括基础资料收集、实际测线布置、雷达天线频率和参数选取、现场测量工作、检测数据分析与判释等,给出了常见病害的特征雷达剖面和现场验证图像,对及时有效地探测和确诊隧道衬砌病害具有重要的参考意义.     

地质雷达在广西铁路隧道衬砌质量检测中的应用

地质雷达检测具有快速、无损、高精度等优点,是近年来发展较为迅速、效果较为显著的方法之一。本文介绍了地质雷达的检测原理、现场检测注意事项和数据处理方法;结合地质雷达在广西铁路隧道衬砌质量检测中的工程实例,分析了隧道的典型雷达波形图像,表明了地质雷达在广西铁路隧道衬砌质量检测中具有良好的应用效果。     

影响地质雷达在隧道衬砌检测中准确性的因素及分析

地质雷达作为隧道衬砌质量检测的主要方法,具有分辨率高、检测速度快、无损且检测结果直观等优点。主要研究影响地质雷达在隧道衬砌检测中准确性的因素,提高地质雷达检测结果的准确性。     

地质雷达检测技术在寒冷地区客运专线隧道工程中的应用

传统的隧道混凝土衬砌结构检验方法是开孔或开槽取样检测,不仅效率低,代表性差,偶然性大,而且破坏了衬砌的整体性。本文介绍了应用地质雷达检测隧道衬砌质量的基本原理,及在寒区客运专线隧道无损检测中的应用情况,提出了评定缺陷程度的量化指标。在寒区客运专线隧道拱顶、左右边墙、左右拱腰和仰拱处进行了无损检测,雷达图像可清晰显示出衬砌厚度、空洞和钢拱架。检测结果表明,地质雷达便于检查隧道施工质量,有利于加强施工质量管理和控制。     

基于MFCC的高铁隧道衬砌脱空智能识别

衬砌脱空作为高铁隧道常见病害之一,威胁车辆和人员安全。目前,高铁隧道衬砌脱空检测多采用人工敲击听声的方法进行判断,受主观影响较大,准确率会受到影响。基于传统叩诊法原理并结合声音识别技术,对高铁隧道衬砌脱空的智能识别进行研究。采集京广高铁某隧道敲击检查的270段敲击声音样本,分析密实和脱空状态下的时域和频域特征。分析发现：衬砌背后密实与脱空时域波形特征和短时能量均有显著差异;密实状态下主频与次主频在6 200 Hz左右,脱空状态下主频与次主频在800 Hz左右。提取36维梅尔频率倒谱系数（MFCC）,降维处理后作为机器学习数据集。采用极端梯度提升（XGBoost）算法训练与测试,建立基于MFCC的高铁隧道衬砌脱空智能识别模型,与优化的支持向量机（CV-SVM）模型和梯度提升决策树（GBDT）模型相比,识别准确率更高,达到96.87%。该模型可用于衬砌背后脱空的定性识别,相较于人工检测,智能化和信息化程度极大提升,对智能化和自动化诊断高铁隧道衬砌脱空缺陷具有重要意义。     

高速铁路新建隧道衬砌质量检测车的研制与应用

根据我国高速铁路新建隧道建设期的检测需求和特点,提出检测车的主要技术指标和关键技术问题。该车采用轮胎式走行车辆平台,作业速度3～10 km/h,非作业运行最高速度80 km/h,兼具衬砌内部、隧底结构检测与衬砌裂缝识别功能,可同时对拱墙3条测线、仰拱2条测线进行检测。基于机器人自动追踪技术和地质雷达检测技术,雷达天线与衬砌表面距离可保持在(100±20)mm,确保隧道衬砌质量检测数据的连续性和准确性。轮胎式隧道检测车已在新建高速铁路隧道中得到应用,效果良好。     

地质雷达检测铁路隧道衬砌质量的效果验证

地质雷达作为一种无损检测设备,以其准确、高效等优点在铁路工程地质探查、质量检测等方面得到广泛应用.特别是在隧道衬砌检测方面,可以快速可靠地判定衬砌厚度、衬砌背后空洞以及钢筋、初支钢架分布情况,对准确评价隧道施工质量,提高隧道施工技术水平发挥着巨大作用.本文简述了地质雷达的工作原理以及在现场检测中参数设置应注意的问题,并结合检测实例验证了地质雷达在铁路隧道衬砌质量检测中良好的应用效果.     

兰新线妖魔山隧道病害整治

为保证兰新线妖魔山隧道内电气化改造顺利实施,采用地质雷达检测、现场调查等方法对隧道结构运营状态进行全面检测和评估。检测结果表明,该隧道不存在影响电气化挂网的衬砌内部及其背后空洞,但存在衬砌裂损、局部混凝土剥离、渗漏水等病害。分析病害产生的原因,采取堵排结合的方法,对隧道衬砌裂损和渗漏水进行综合整治,可为类似工程提供参考。     

铁路工程隧道衬砌质量智能检测系统研究

隧道衬砌质量直接影响着铁路建设及运营安全,其质量检测至关重要,目前最常用的检测方法是地质雷达法,还停留在传统人工托举天线施测的阶段,检测成本高,工作效率低,而且高空作业存在安全风险,难以满足日益增长的隧道衬砌质量快速检测需要,亟须研发小型化、智能化的快速检测技术及装备。随着无人机、机器人、人工智能及物联网等技术的快速发展,创新提出一种旋翼顶升结合固定翼正压方式的爬壁机器人智能检测系统,该系统采用组合式正压方案,可在任意壁面、任意角度悬停及贴壁,高效完成隧道衬砌质量检测。研究内容主要包括系统方案架构、顶升设计、爬壁设计、控制逻辑设计及隧道测试等。     

提高电气化铁路运营隧道衬砌质量无损检测结果有效性的方法

针对部分电气化铁路隧道衬砌无损检测结果准确性不高的问题，结合大量既有线电气化铁路隧道检测数据，探讨提高检测结果准确性的有效方法。结果表明：与其他检测方法相比，地质雷达法最成熟，能够快速、准确发现隧道衬砌中绝大部分隐蔽性病害，应坚持使用以地质雷达法为主，敲击排查法等为辅的方法开展隧道衬砌质量检测工作；应根据线路特点、检测目标，合理确定检测内容、检测方法及布置测线；采用梯车杠杆平台等现场检测方式可大量减少检测盲区，提高检测效率；应加强检测现场定位的准确度和专业处理技术，检测结果要客观公正、全面审慎。从这些方面严格落实，可大幅提高电气化铁路运营隧道衬砌质量无损检测结果的有效性。     

京承铁路21号隧道病害检测与安全评估

目前对运营隧道病害的检测已十分普遍,但根据检测结果对隧道进行安全评估一般都是依靠技术人员的经验以定性判断为主,受人为因素影响较大。本文应用观测、超声波、地质雷达等方法对京承铁路21号隧道衬砌裂缝、渗漏水、衬砌背后不密实等进行检测,应用隧道病害检测结果建立数学模型,采用ANSYS软件进行定量分析,检算隧道的安全性。评估结果表明,该隧道病害导致其安全系数不满足规范要求,建议对部分病害处进行加固处理。     

既有线电气化铁路隧道病害全断面车载检测技术

介绍既有线电气化铁路隧道病害全断面车载检测技术和车载检测系统。车载探地雷达的6组天线辐射面不超过车辆界限,可以80～175 km/h速度采集隧道衬砌结构与围岩结构的雷达回波,并根据雷达回波图像判断隧道衬砌厚度、断裂、错台,围岩破碎、变形,衬砌后面是否有空洞等隧道病害。经现场试验证明可行、有效,可用于隧道衬砌质量和隧道病害普查。     

京张高铁隧道衬砌混凝土智能式养护成套技术实践

通过分析隧道衬砌养护期裂缝的形成机理,找到养护期衬砌裂缝控制的3个要素:湿养天数、环境相对湿度、衬砌内部与表面温度差和衬砌表面与隧道内环境温度差,进而提出混凝土养护期控制要求,包括养护时间、养护湿度控制方法、养护期温度控制要求及结构强度控制要求等。2016年开工建设的京张高铁八达岭隧道,采用添加粉煤灰和石粉的现浇高性能混凝土二次衬砌。现浇混凝土衬砌养护使用养护台车结合自粘式节水养护膜进行养护,同时采用充气式帆布气囊对养护中的隧道衬砌进行保温,取得了良好效果。结合京张高铁八达岭隧道衬砌智能式养护经验,介绍包括智能式养护设备、自粘式节水养护膜及保温充气式帆布气囊等智能式养护成套技术的使用情况。     

铁路隧道衬砌缺陷检测中地质雷达法和冲击回波法的联合应用研究

铁路隧道衬砌质量关系到列车的行车安全,一直受到各方的高度重视。目前,主要依靠地质雷达法,部分辅以人工敲击的方法(打声法)进行检测,但其固有技术缺陷也日趋显著,急需引入新的方法。本文在比较地质雷达法和冲击回波法对缺陷的理论识别能力的基础上,结合隧道衬砌质量巡检对2种方法的检测效果进行了对比和验证,说明地质雷达法和冲击回波法在隧道衬砌质量检测中联合应用效果显著,值得推广。此外,简要介绍了冲击声频回波法,该方法兼有打声法和冲击回波法的优点,应用前景广阔。     

地质雷达(SIR-20)在温福铁路隧道工程检测中的应用

介绍了地质雷达在温福铁路隧道无损检测中的应用情况。对隧道左边墙、右拱腰、拱顶进行了无损检测,雷达图像可清晰显示出衬砌厚度、空洞、钢拱架,表明地质雷达便于检查隧道施工质量,有利于加强施工质量管理和控制。     

单线铁路隧道衬砌顶部布管自动喷淋养护工艺研究

隧道施工领域已全面推行标准化作业,工装的实用性极为重要,直接影响工程质量和生产效率,在单线隧道施工中因空间位置受限,传统的衬砌养护工装实用性差不利于现场操作,人工洒水养护劳动强度大、不可控因素多,质量难以保证。基于此,本文以实际工程为例,针对单线隧道衬砌混凝土养护设备进行了分析研究,提出了一种单线铁路隧道拱顶布管自动喷淋养护方法,系统阐述了工装设备组成和工艺流程,总结了关键技术要点。养护工装改进后具有设备简单、占用空间小、自动化程度高、实用性强等特点,提高了衬砌混凝土养护质量,创造了较好的经济和社会效益,为今后类似工程施工提供借鉴。     

地质雷达在隧道衬砌质量检测中的应用及探讨

地质雷达广泛应用于工程勘察领域的各个方面,并在铁路隧道衬砌质量检测中起到了很好的效果。本文从地质雷达基本原理入手,探讨施工过程中各种隧道衬砌缺陷的形成机制,分析相应的地质雷达图像特征,用以指导各类隧道衬砌病害缺陷的判识。     

既有线隧道衬砌质量无损检测

使用地质雷达技术对隧道衬砌结构进行检测，是物探应用领域发展较为迅速的技术方法。本文介绍了应用地质雷达检测隧道衬砌质量的原理及技术，在大量既有线隧道检测实践基础上，阐述了使用该技术的基本方法及其数据图像处理过程，并对典型图像进行举例分析。     

地质雷达无损检测在隧道二次衬砌中的应用

研究目的:运营隧道二次衬砌的病害检测、维修加固对于保证隧道的行车安全和衬砌的受力安全等具有重要的意义.本文以地质雷达检测蕉溪岭隧道群二次衬砌的病害,以直刚法研究空洞病害对二次衬砌的影响,并分析其原因,同时针对空洞大小提出一些相应的整治措施.研究结论:二次衬砌的病害原因主要是拱顶背后存在空洞及渗漏水.空洞的存在使得二次衬砌的受力复杂、不利,且拱顶和拱腰为受力的薄弱位置.拱顶背后空洞存在的主要原因是施工单位对设计意图理解不到位,未按新奥法施工,其次是二次衬砌封顶困难等.拱顶背后空洞较多时必须进行处理,以使二衬结构处于良限的受力状态,确保营运安全.     

探地雷达在地铁隧道施工过程中的应用

探地雷达检测方法具有经济、无损、快速且直观的特点,利用探地雷达对地铁隧道施工过程中的地面建(构)筑物及衬砌质量进行检测,为建设和运营单位解决地铁隧道的安全隐患,及时确定维修与加固方案提供了依据。经现场验证,检测结果与实际基本吻合。