城市轨道交通隧道巡检信息系统研究

为确保运营安全,城市轨道交通运营单位每天须对隧道进行巡检。按照目前主要以人工纸质记录与拍照取样为主要手段的隧道巡检模式,隧道巡检得到的相关信息无法实现关联、跟踪和共享,难以及时评估和掌握隧道技术状态。在我国城市轨道交通大规模网络化的背景下,研究与应用城市轨道交通高效的隧道巡检装备与系统十分必要与重要。     

深大基坑施工对既有地铁盾构隧道结构影响的监控

南京河西地区地质条件差,地下水丰富,深大基坑施工对周边既有运营地铁盾构隧道结构和列车运营安全有重大影响。文章在分析深大基坑施工对南京某运营地铁盾构隧道影响的基础上,提出了针对盾构隧道结构病害、结构变形以及关键设备等方面的系统性监控措施,取得了良好效果。     

基于改进Yolov5的地铁隧道附属设施与衬砌表观病害检测方法

随着地铁隧道服役时间增长,隧道衬砌在多因素影响下病害频发,对隧道结构及临近附属设施造成不良影响,严重危及到行车安全。因此,亟需精确高效的地铁隧道病害及设施检测技术。然而,地铁隧道存在内部环境复杂,附属设施与衬砌病害纹理及灰度相似、目标尺度不一等检测难点,传统的人工巡检及数字图像处理方法均存在局限。针对上述问题,提出一种基于改进Yolov5的地铁隧道附属设施及衬砌表观病害检测模型。针对设施及病害的位置特征引入坐标注意力(Coordinate attention)引导模型对目标区域赋予更高权重,抑制背景噪声;采用Bi FPN(Bi-directional Feature Pyramid Network)特征融合网络提升小目标病害检测效果;并利用Ghost Bottleneck替代部分卷积减少模型参数,提高检测效率。为验证改进后模型检测性能,进行现场实验,构建样本数量为843的地铁隧道衬砌图像数据集。并采用随机裁剪、镜像翻转等数据增强方法,将样本量扩充至4 072。数据集上的实验结果表明,改进模型的平均精度均值(m AP)可达89.2%,较原模型提高了3.7%,有效提升了隧道环境中小目标病害...     

地铁盾构隧道结构安全评判指标体系及模型建设研究

本文基于对地铁盾构隧道结构各类病害及变形破坏特征分析,同时结合长期变形及专项维保监测相关工程实践资料,对地铁隧道结构的综合安全性态评判技术及对应评判模型建设开展研究,并结合某地铁区间工程实例,从隧道结构变形监测成果、病害检测成果、结构形变理论极限指标、病害综合评估等多个维度,初步建立了一套较为全面的地铁隧道结构安全评判指标体系及评判模型,可为进一步开展相关隧道病害综合治理及其整体安全管控工作提供技术参考。     

地铁运营阶段隧道水平位移测量实施优化探究

地铁隧道结构稳定与地铁运营安全及舒适性紧密相关,地铁运营阶段的变形监测是确保结构稳定的重要措施。为探究地铁隧道基准点布置复杂情况,如点位破坏、集中布点与基准点距离变化等因素对水平位移监测精度影响,依托南京地铁某保护区的地铁变形监测数据,试算并讨论基准点数量、位置分布等因素与设站点精度间的对应关系,得出基准点数量与仪器测角精度是影响设站点精度的重要因素,并根据定量分析结果,给出地铁水平位移监测在满足精度要求条件下更加优化的实施建议。     

既有地铁线路隧道结构沉降监测探讨

对既有地铁运营线路的隧道结构沉降进行监测是了解和掌握隧道结构变形、及时发现病害和判断其安全状况的必要方法和手段。文章结合北京地铁某2条运营线路的隧道结构沉降监测实例,讨论了在不同工艺、不同埋深、不同水文地质条件下的隧道沉降情况,探讨了隧道结构监测的必要性,以指导后续隧道结构的养护维修。     

天津地铁隧道运营状态评价方法研究

近年来我国地铁事业迅速发展,隧道工程数量显著增加,随着运营服役时间的增加,隧道病害呈批量显现,如不能及时整治维护,将会严重影响线路的正常运营,而对隧道的运营状态进行综合评价是解决该问题的关键。在天津等富水软土地区,地铁渗漏水现象较为严重,而由于渗漏水和环境湿度过大造成的材料劣化也成为天津地铁隧道的主要病害。本文从检查项目的种类、分项评价量化指标、隧道运营状态评价标准与分级等方面出发,对国内3部地铁隧道运营状态评价规范进行比较与分析,针对目前评价方法中存在的问题与不足,并根据天津地区地铁隧道特点,建立科学有效的隧道结构区段综合性评价体系,并提出相应的地铁隧道整体运营状态评价方法,为隧道结构的安全服役提供保证。     

天津地铁9号线运营期桥隧结构安全监测

地铁隧道桥梁结构安全是运营安全的前提,定期对地铁隧道桥梁结构进行监测,研究地铁隧道桥梁结构变形规律已成为保障地铁运营安全的重要技术手段。文章介绍天津地铁9号线运营期桥梁与隧道结构监测的内容,对监测点的布设、监测方法与技术要求、控制标准等进行了论述,对监测成果进行了分析,结果表明监测效果良好。     

基于智能型全站仪的地铁隧道变形自动化监测技术及应用

在地铁建设和运营期间,需要对隧道结构变形进行连续的监测,传统人工测量监测手段往往难以满足要求。为保证地铁既有线的安全运营和在建线的正常施工,将基于智能型全站仪的自动化监测技术应用于地铁隧道变形的实时监测过程中。监测结果表明,该技术能够及时、准确地为地铁工程建设或运营维护提供有效的数据支持。     

某地铁盾构隧道破损机理分析及加固设计

地铁盾构隧道建设规模不断扩大,已建及在建盾构隧道破损事故时有所闻。盾构隧道加固技术研究成为地铁隧道施工及运营的重要课题。针对某地铁盾构隧道破损工程实例,在隧道破损机理分析的基础上开展加固设计工作。破损机理研究表明:该地铁盾构隧道病害产生的主要原因为商业项目基坑施工诱发地铁隧道侧方土压力卸载和隧道侧方地层抗力降低所致。盾构隧道加固设计应遵循"先急后缓,里外兼修"原则,执行刚度、耐久性修复标准,并满足后期运营结构安全性及耐久性要求。     

京张高铁清华园隧道建造关键技术创新与应用

京张高铁清华园隧道位于北京城市核心区,频繁穿越地铁、城市主干道和重要市政管线,周边建(构)筑物密集。存在周边环境复杂、环保要求严格、盾构始发接收难度大、安全风险高、工期紧张、防灾救援难度大等工程难题,设计及施工采用大直径盾构隧道、机械化全预制拼装、泥浆高效环保处理、大直径盾构变形控制及安全保障等技术,实现了盾构隧道施工可视化动态预测、动态监控与动态管理、盾构隧道结构机械化预制拼装,泥浆处理采用绿色快速絮凝压滤,形成了一套盾构隧道智能建造技术体系。     

基于ZigBee技术的分布式地铁隧道火灾监测报警系统

介绍了基于ZigBee技术的地铁隧道火灾监测报警系统。分析了该系统的网络结构、传感器节点电路,以及火灾参数处理算法和控制流程。实测结果表明,该系统不仅稳定可靠、抗干扰、能耗低,而且检测精度和灵敏度高,是一种地铁隧道火灾监测报警的新技术。     

基于压缩感知隧道结构健康监测与可靠性评价

为了弥补隧道监测数据缺失导致信息丢失的不足,从而能够更好地评价地铁隧道结构健康状况,基于压缩感知理论对健康监测数据进行处理,通过对运营地铁的结构健康监测数据进行压缩和重构,减少对原始监测数据的传输和存储压力,以提高获取的地铁健康相关数据的信息完备与可靠性,为隧道结构健康安全评价提供数据基础。在此基础上,构建运营地铁隧道安全风险指标评价体系,在获取完备数据的基础上,基于不确定性视角,采用云推理综合评估运营地铁隧道的可靠程度,以及时掌握运营地铁的安全状态,并找到影响其可靠性的关键风险,从而制定相应的管控措施。最后以武汉地铁2号线长汉区间监测点的累计沉降作为数据样本进行实例分析,结果显示压缩感知能使监测数据重构以获得完备数据,再利用逐级云推理得到安全风险等级云图与实际情况相符。     

武汉地铁保护区安全监控技术研究及应用

随着我国对城市地下空间开发的投资增加,近年来,武汉轨道交通建设也飞速发展,城区轨道交通网络逐步形成,地铁保护区也越来越多,这些区域内多存在在建或规划的大型建设项目,其建设过程可能造成地铁结构变形,增加地铁运营的风险,因此,对地铁保护区内结构进行安全监测受到管理部门和施工部门的重视。依托武汉市长江多级阶地典型的地铁保护区隧道结构变形安全监测项目,详细论述地铁保护区变形安全监测的方案设计、实施及控制指标等因素,并通过对比现场监测和计算机模拟结果,研究各因素在不同地质条件下的影响程度和范围。针对武汉地区的地质特征提出地铁保护区应考虑的主要安全风险因素,为降低武汉地区地铁保护区内的工程风险,保障工程安全建设提供案例参考。     

基于知识元表达的地铁隧道施工事故情景库设计

在地铁隧道施工安全风险管理和应急管理过程中,为充分、高效利用已发生的事故的历史经验,需全面、准确提取事故过程的关键信息,并将其结构化表达。基于知识元理论和情景理论,将事故过程片段化和情景化,提出包括表现层、情景层和知识层的地铁隧道施工事故情景表达通用层次模型。根据15个案例,分析事故特征并提取情景因素信息,提出事故情景知识元表达式;基于此,提出了情景库构建框架和流程以及应用方式。针对某坍塌事故进行了案例分析,结果显示,模型可以简练、完备地表达事故信息,可为应用历史事故大数据指导地铁隧道施工安全风险预警和事故应急决策提供参考。     

地铁行车作业安全标准化检查与评估研究

地铁线路规模的扩大、乘客规模的增加对地铁运营安全和质量提出了更高的要求,因而,地铁运营公司亟需强化安全生产标准化体系,提高作业执行质量,优化地铁运营管理。在对地铁行车标准化作业的危险、危害因素进行分析的基础上,详细构建了行车作业安全标准化检查与评估方案,引入第三方机制完成组织落实。通过对某城市地铁行车作业的第三方安全检查与评估实施工作,评估分析行车作业过程中所存在的关键问题,并结合安全标准化作业执行匹配度论证行车作业质量与可靠性。以期为今后将检查与评估推广至整个线网提供参考思路。     

基于建筑信息模型的隧道施工管理平台

为了实现工程质量、安全、设备的实时管理,并增强信息的可溯性,本项目基于建筑信息模型(BIM)技术,结合物联网等信息手段,建立了基于BIM的隧道施工管理平台。平台具有设备层、资源层、服务层和应用层等4层结构,以及系统管理、施工管理、管片跟踪、人员跟踪、盾构监控等5大模块,实现隧道工程数字化管理。该管理平台已在上海轨道交通12号线11标工程上得以应用。     

京张高铁八达岭长城站结构安全智能监测技术

京张高铁八达岭长城站规模大、结构复杂、施工难度大。为实现车站及大跨过渡段的安全建设,八达岭长城站建立了结合人工智能技术的隧道围岩及结构安全智能监测系统,通过在围岩和结构中预埋传感器,监测地下车站和大跨过渡段的围岩,以及锚杆、锚索等支护结构的受力和变形,并进行自动化采集、实时传输和处理,实现隧道围岩及结构力学状态的可视化实时显示与预警。超大跨隧道结构安全智能监测系统确保了复杂围岩条件下长、大隧道及隧道群的施工期和运营期安全,体现了现场监测信息对施工与设计的指导意义,为类似工程的施工和监测提供了参考与借鉴。     

运营轨道交通隧道管养智能决策专家系统研发

轨道交通隧道在运营期的安全与稳定离不开日常的管理养护工作。为了提高管养工作的科学性与高效性,采用Jess人工智能专家系统开发语言针对管养知识建立产生式规则库,在Jess管养专家系统的规则库中,每条规则的前件即是各种病害措施所对应的病害描述,在依据相关轨道交通管养规范并同时考虑管养专家经验后,形成病害描述参数,并依此编写规则库与相关程序,建立与之相匹配的工作存储器与推理机,开发Jess与Java语言的调用与数据交互接口,实现Jess与软件平台的集成,最终形成具有管养智能决策以及管养经验知识扩充两项子功能的运营轨道交通隧道管养决策专家系统功能模块,为运营轨道交通隧道管养工作提供支撑。