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。     

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。     

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。     

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.     

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。     

冲击回波声频法用于铁路隧道衬砌质量检测

研究开发了冲击回波声频法这一新型无损检测方法,通过非接触式拾取冲击弹性波信号和高分辨力频谱分析,大大提高了对衬砌厚度、缺陷等的识别能力.百余座铁路隧道检测的实际应用及与地质雷达法等的对比验证结果表明,冲击回波声频法具有测试精度高、分辨力强、测试效率较高等特点,非常适合于铁路隧道衬砌质量的检测.     

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。     

地质雷达在铁路隧道工程质量检测中的应用

针对铁路隧道施工中可能出现的质量问题,利用地质雷达技术进行隧道工程质量检测。岩土工程介质的电磁学特性决定了应用地质雷达的效果,介质的电磁学性质可用介电常数、磁导率和电导率3个参数来表征。地质雷达技术探测是一种利用广谱电磁波确定不同介质分布的探测方法。针对铁路隧道,给出地质雷达在无损检测应用中的工作方法,包括测线布置、采集参数设定、现场检测和后期资料处理解释。通过对现场数据处理分析,可以精确探测衬砌厚度,确定钢筋及格栅钢架的分布位置及数量,查明衬砌背后特别是拱顶存在的空洞和回填不密实区域。使用地质雷达对隧道混凝土衬砌结构进行检测,实践证明技术方法是切实可行的。     

一种基于爬壁机器人装置的隧道检测方法

自主研发的爬壁机器人采用十字形框架式结构,利用海绵真空负压吸盘组进行吸附。该机器人走行过程中具有位姿保持和调整能力,可保障雷达电磁波信号的稳定性和可靠性。利用爬壁机器人搭载CAS-S800地质雷达对隧道进行检测,分析了隧道衬砌背后的缺陷情况,并手持地质雷达对左边墙测线进行了复核。复核结果表明:爬壁机器人搭载雷达测试的模式可靠,雷达与衬砌表面间的距离保持能力和走行过程的稳定性符合检测需求。     

基于地质雷达法检测钢筋混凝土结构衬砌脱空的研究

地质雷达法是目前隧道衬砌检测的主流方法,在检测钢筋及拱架间距、素混凝土结构等方面有优异的表现。当衬砌为钢筋混凝土结构时,由于电磁波的"趋肤"效应,检测结果不甚理想。以宝兰客专定西至兰州段某隧道区域钢筋混凝土结构的地质雷达检测为例,对典型的"脱空"地质雷达图像进行研究,并通过"破检"和敲击等方式进行验证。研究及验证表明,当衬砌层较薄或雷达信号的增益调节不当时,会有疑似脱空的假信号,易造成脱空误判;当钢筋分布密集时,衬砌脱空检测有一定困难,容易出现漏判。因此,应采用多种方法进行综合判识。另外,敲击法在检测衬砌浅部脱空时效果较好,应推广应用。     

地质雷达探测技术在铁路工程质量检测中的应用

介绍采用地质雷达探测法对隧道和挡土墙工程的施工质量进行检测 ,判释出衬砌体厚度及其所存在的空洞、裂隙和不密实带。论述了测线布置、天线类型选择、资料处理和判释依据 ,并引用实例说明了检测效果。     

含缺陷高铁隧道衬砌探地雷达检测模型试验

依托银西高铁某隧道建立含缺陷高铁隧道衬砌模型,采用900和400 MHz探地雷达天线分别进行检测试验,在分析雷达剖面缺陷表现形式的基础上,总结缺陷处波形特征和频谱特征;提出1种利用点状物体反射双曲线确定雷达波零线位置并反演雷达波传播速度,进而计算隧道衬砌厚度的方法;通过在模型中对应位置钻孔取芯,验证采用雷达波波形特征和频谱特征识别隧道衬砌缺陷的准确性和衬砌厚度计算方法的精度。结果表明:雷达波波形特征和频谱特征可用于辅助识别衬砌缺陷类型,2种天线对衬砌中空洞缺陷和钢筋分布的探测效果良好,能探测到面积不足0.1 m~2的空洞;计算8处设计缺陷的衬砌厚度,最大相对误差4.11%,平均相对误差1.53%,衬砌厚度计算方法具有较高的精度;目标体埋藏深度对检测结果的影响远大于目标体规模,如探测埋深较大的目标体,需提高设备的发射功率或降低天线的中心频率;缺陷检出率与缺陷规模、测线密度等因素相关,可通过增加测线数量来提高缺陷检出率。     

地质雷达应用于铁路隧道仰拱检测的可靠性研究

仰拱是隧道产生病害较多的部位,仰拱的检测是新建隧道施工质量控制、运营隧道安全评估的主要内容。本文结合工程实践对地质雷达法在铁路隧道仰拱检测中的可靠性进行了研究。结果表明:地质雷达法在隧道仰拱密实情况定性检测上具有较高的准确率,但检测的不密实区域深度与开孔实测结果略有偏差;在仰拱与围岩分界面较明显且仰拱为素混凝土时,地质雷达配置270 MHz天线可准确检测仰拱混凝土的厚度。     

铁路隧道整体式衬砌地质雷达检测模拟试验研究

根据我国铁路隧道模筑混凝土整体式衬砌结构,足尺寸施做整体式衬砌试件模型,并设置衬砌背后空洞、回填不密实等典型工况,进行地质雷达检测模拟试验。试验结果表明:地质雷达扫描图能反映各种预先设置的衬砌背后空洞、回填不密实等衬砌异常情况;并出现强反射区、同相轴连续等典型特征;衬砌及衬砌背后回填不密实厚度在准确测定各介质层相对介电常数条件下,能够进行定量分析,检测精度可达±4cm;衬砌背后空洞厚度则可通过其与反射波振幅比的线性关系计算。模拟试验结果可为实际工程地质雷达检测结果定性、定量解释提供参考。     

地质雷达在高铁隧道检测中的应用

截至2017年底,我国投入运营的高速铁路已超过2.5万km,其中运营高铁隧道2 835座,总里程达4 665 km。运营高铁隧道的检修数量多、天窗时间短,主要采用目视检查、敲击等传统人工手段检测,效率低、准确性不高,给高铁隧道管理部门带来巨大的养护维修压力。利用地质雷达检测隧道衬砌与传统人工检查方法相比,具有无损、准确、高效等优点,并经过多年实践和发展,技术手段已日臻成熟,但其应用在运营高铁隧道检测时间不长。针对运营高铁隧道养护维修特点和要求,在总结多条线路检测经验的基础上,系统介绍隧道衬砌的地质雷达检测方法和流程,并给出常见隧道衬砌病害及干扰的雷达图像特征,对运营高铁隧道检测工作的有序开展和检测结果的科学解读具有一定参考意义。     

探地雷达在隧道衬砌缺陷检测中的应用

研究目的:隧道衬砌缺陷是隧道检测的一个重要内容,探地雷达在隧道衬砌检测方面具有显著的效果和广泛的应用空间,分析总结典型衬砌缺陷的探地雷达波形特征,对于隧道衬砌检测具有参考意义。研究结论:通过研究可知,隧道围岩比衬砌雷达反射信号振幅大,且波形杂乱;衬砌钢结构的雷达反射信号外观上呈现双曲线特征,但钢筋的双曲线幅度窄,钢拱架的双曲线纵向延伸大,横向延伸小;衬砌空洞与围岩空洞的反射波同相轴错乱,有多次反射特征,反射波能量强,频率低。     

日本新干线隧道衬砌检测车

以1999年山阳新干线福冈隧道衬砌脱落事故为鉴,日本运输省颁布了隧道维护管理指南,实行隧道衬砌劣化剥离检查制度。为替换打音方法,实现自动化检测,西日本铁路利用多通道雷达技术,研制出使用检测车的隧道衬砌检测系统。雷达拥有16个发送天线和16个接收天线单元,能够获得隧道衬砌处256点阵列的信息,可全面掌握裂纹、麻面和空洞缺陷情况。检测车使用了新干线维护用车,车上3个塔台安装多通道雷达,采用双臂工作方式,还可依据检查方向旋转。     

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。     

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。     

隧道衬砌检测判识标准及缺陷处理措施研究

针对现行规范对隧道衬砌背后缺陷问题的描述不细致问题,结合某在建铁路隧道现场地质雷达检测结果,以及检测发现问题是否需要进一步处理的必要性,将衬砌背后脱空缺陷从不密实缺陷中划分出来。当不密实区某单个最大空腔体的测线长度小于等于钢拱架间距与开挖进尺限制条件中的小值,同时在雷达测线上空腔图谱断开的距离Li≤50 cm时判定为不密实;发现某个空腔体的测线长度大于钢拱架间距或开挖进尺时,判定为衬砌背后脱空。不密实缺陷只能在以后的施工中通过改善施工工艺避免,而无需返工处理。将原来的缺陷密实、不密实及空洞细化为密实、不密实、脱空及空洞4种情况,并给出相关建议性处理措施。使得结果更易于理解,便于决策者根据检测结果更加准确地确定隧道缺陷处理措施。