计算机辅助测量在铁路隧道断面测量中的应用

铁路隧道断面测量及洞室变形监测的数字化已经成为人们重点研究的课题 ,文章介绍了如何利用计算机辅助测量技术来测量铁路隧道断面的新方法 ,同时将断面量测与洞室位移监测相结合 ,实现了隧道断面测量的数字化。在此理论基础上开发的计算机辅助隧道断面测量系统完成了隧道断面轮廓曲线的拟合、超、欠挖面积和体积、变形的监测。     

基于机器视觉及结构光的隧道围岩结构变形测量方法及系统应用

隧道结构和支护体系的稳定性和安全性对隧道施工十分关键,为确保施工质量和安全,避免意外情况发生,需要对隧道施工过程进行监控,以及时采取应对措施。研究基于机器视觉及结构光的隧道围岩结构变形测量方法,采用测量相机实时采集隧道截面的线结构光图像,进行结构光中心提取,形成检测线,通过将检测线与历史检测线（基准线）进行对比分析,同时结合参考结构光源发出的基准轮廓结构光,校正主站自身位移,得到隧道全断面的变形测量结果。基于上述测量技术研制的系统在我国西南地区某隧道进行实测验证,其输出的拱顶沉降、周边收敛等测量值与全站仪测量的变形趋势吻合,测量精度及测量实时性满足要求,可进一步推广应用到更多的建设期隧道中,进行自动实时围岩结构变形监控量测,及时发现结构变形风险,保障隧道施工安全。     

钢轨轨头断面激光检测系统的研制

分析了目前钢轨轨头断面轮廓测量方式存在的问题，提出了基于激光位移传感器轨头断面检测系统的设计思路，介绍了该系统机械装置、单片机电路、单片机软件和PC机管理软件的设计方法以及系统样机现场检测试验情况。     

钢轨断面轮廓测量仪量值溯源技术研究

介绍钢轨轮廓测量技术现状。根据铁路线路维修中对钢轨断面轮廓的测量需求，分析钢轨断面轮廓测量仪的主要功能和计量性能需求。针对轮廓测量技术原理，提出满足现场测量结果准确度的量值溯源方案和测量注意事项，为相关人员深入了解钢轨断面轮廓测量仪原理，掌握校准方法，保障测量结果的准确可靠提供帮助。     

全站仪在隧道轮廓放样及检测中的应用

从断面支距法与直角坐标法优劣比较入手,结合一个典型的三心圆隧道断面,介绍如何用全站仪进行快捷、准确的隧道开挖轮廓放样及检测.     

长曝光摄影测量在隧道地质及空间测绘中的应用

隧道断面测量常采用全站仪或激光扫描仪进行,二者均利用设备发射激光以极坐标法测量,设备昂贵,且只能获取洞身表面轮廓数据,无法记录地质信息和爆破参数,在烟尘、富水环境下激光散射严重,信号返回率低。而掌子面地质测量则仍停留在地质素描或局部平面影像留存阶段,地质编录主观影响大,地质情况整体追溯性不强。"为测断面而测断面"实质上忽略了隧道的地质属性,仅追求洞身轮廓的测量精度而忽略地质因素、爆破参数的制衡,在光面爆破施工中只是被动的权宜之计。本技术将长曝光摄影和近景倾斜摄影测量相结合,在测量洞身轮廓的同时记录三维地质信息,对于准确掌握地质信息、优化爆破参数、改善光面爆破效果、控制材料超耗具有重要意义。     

单线隧道全断面光面爆破

铁路隧道单线开挖采取全断面光面爆破,开挖轮廓整齐,维持岩体稳定,确保施工安全质量.同时减少了开挖数量和衬砌圬工数量,降低造价.并且全断面开挖更带有创新,它直接加快了施工进度.其解决方法为爆破技术参数的选定及钻孔精度控制.     

激光断面仪在隧道衬砌厚度检测中的应用

以往激光断面仪主要用于隧道断面的测量及隧道开挖过程中超欠挖的控制,还没有用于衬砌厚度的量测。文章主要介绍了激光断面仪在检测初期支护混凝土厚度中的应用,并通过对两个初支衬砌厚度检测的实例分析,说明该方法的优越性。     

三维激光扫描技术在地铁隧道断面测量中的应用

地铁隧道土建施工完成后为了对线路进行调线调坡,需要对地铁隧道进行断面测量,三维激光扫描技术与常规测量方法相比具有非接触式测量、可高密度采集空间三维点云数据等特点,为地铁断面测量提供了新的技术手段。介绍三维激光扫描技术的基本原理和在地铁隧道断面测量中的方法,并结合南宁地铁1号线隧道断面测量工程实例,对三维激光扫描技术在地铁隧道断面测量中应用的可行性进行探讨。断面测量成果不仅为线路进行调线调坡提供依据,而且还可以为后续的隧道模型构建、隧道变形分析以及铺轨和设备安装等工作提供相关应用和支持。     

水下隧道立交段设计与施工方案研究

水下隧道已逐步成为我国跨江越海的主要交通方式之一,水下隧道立体交叉的情况也越来越常见。针对目前国内缺乏完善的水下立体交叉隧道设计及施工体系,以我国某座水下隧道立交段为研究对象,对立体交叉段做了总体设计,确定了主线与匝道的内轮廓;同时,基于ANSYS有限元软件对主线隧道及匝道开挖过程进行模拟分析,提出隧道主线及匝道的开挖方案。得出如下结论:(1)通过采取CRD法等进行开挖,将大断面化为小断面,分部开挖,双层支护,成功解决了水下隧道立交段施工安全稳定的难题,可有效确保水下立交段隧道开挖的安全;(2)开挖过程中应严格遵守"先下后上、错开施工、超前支护、减少振动、分部施工、及时二衬"的施工原则,能够保证隧道的施工安全;(3)应紧密结合现场实际量测数据对围岩及支护结构的稳定性进行判别,二次衬砌尽量紧跟初期支护施作。     

满足客运专线预制梁通行的隧道扩孔研究

研究目的:根据哈大客运专线施工组织安排,大连附近的2座短隧道断面因通行运梁车而需扩孔,因此需要对扩孔隧道断面内轮廓的确定及施工工艺进行深入研究,以解决扩孔隧道的设计施工的关键技术问题。研究结果:针对国内客运专线隧道工程首次考虑运梁车通行的工程需要,探索出了一条有针对性的扩孔隧道设计施工思路。     

高风险地段特大断面矿山法隧道下穿地铁线案例分析

在地铁建设中，为满足越行线的设置要求，变断面甚至超大断面隧道越来越常见。城市中心区受限的周边环境和复杂的地质条件，也使得隧道结构的建设难度大大增加。以广州地铁某新线大断面矿山法隧道近距离穿越运营地铁线为例，施工前对高风险地段下穿施工风险源进行了辨识与分析，提出了适应性的设计方案；施工中为解决工期收紧、地层条件恶劣、地下水位持续下降引发的既有地铁隧道持续下沉问题，通过数值模拟、实时监测信息化施工等多重手段形成了针对性控制思路与措施，提出“风险全方位辩识、措施信息化调整、平衡动态性维持”的控制理念，保证了特大断面矿山法隧道的快速施工与既有地铁线路的安全运营。     

铁路隧道圆形衬砌基本内轮廓的研究

结合西安—安康铁路秦岭特长隧道引进、应用掘进机修建的需要，对铁路单、双线隧道圆形衬砌基本内轮廓的拟定进行探讨，分析了控制衬砌断面设计的主要因素，提出初步研究成果。     

基于2D的钢轨轮廓特征点提取方法研究

钢轨轮廓数据特征点快速、准确提取是保证钢轨轮廓精确匹配、轨道几何不平顺精确检测的前提。对基于二维激光位移传感器(2D)的钢轨轮廓测量数据特征点提取方法进行研究,通过对采集的钢轨半断面轮廓数据采用基于中值误差与连续度自适应调整权值的平滑滤波方法对实测轮廓数据进行平滑处理,解决存在分段的轮廓数据达到分段平滑的效果。提出钢轨轮廓特征曲线的概念,并给出特征曲线的一种定义方式,利用特征曲线上的特征点去快速定位实测轮廓特征点。最后,采用GJ-2型轨道检测车进行试验,通过对实际轨道进行轮廓测量,采用本文所提出的特征点提取方法对实测轮廓数据进行特征点提取,试验证明,该方法能快速、准确地定位轮廓特征点。     

测量隧道横断面的一种新方法--坐标交汇法

既有隧道技术改造中，隧道内轮廓是否满足新技术要求，是隧道改建的主要内容。隧道横断面的测量就成为既有隧道改建的关键。本文介绍了隧道横断面测量的方法，重点介绍了一种新的方法－坐标交汇法。     

客运专线大断面黄土隧道高性能混凝土施工技术研究

研究目的：为了解决郑西铁路客运专线秦东大断面黄土隧道高性能混凝土的施工技术难题，就该隧道混凝土原材料选择、配合比设计、混凝土施工机具配套、混凝土施工工艺以及混凝土质量检测等方面进行了研究，从而得出满足客运专线大断面黄土隧道混凝土施工质量要求的施工技术。研究结果：通过本课题研究，选择了合理经济的高性能混凝土配合比设计方案，满足了耐久性指标要求，并得出适合长大黄土隧道混凝土的施工机械配套和施工工艺，总结出了客运专线大断面黄土隧道高性能混凝土施工技术，进而确保快速、高效地实现工程质量和工期目标。     

地铁大跨度矿山法隧道断面优化设计研究

为解决地铁矿山法隧道设计施工中出现的大沉降和高造价问题，通过对广州轨道交通三号线番禺广场站折返线、八号线沙园-凤凰新村区间的双线断面隧道进行比较分析，发现矿山法隧道断面形状会对隧道受力和投资产生巨大影响，并结合五号线淘金-区庄区间矿山法隧道的设计，提出和验证了优化矿山法隧道断面的设计方法，改善了矿山法隧道设计中出现的大沉降和高造价现状。     

滑坡蠕动作用下高速铁路隧道结构安全预警技术与应用

依托某滑坡蠕动作用下的高速铁路隧道工程，设计并构建包括5大子系统，具备监测数据自动采集、数据传输、结构安全评价及预警等功能的隧道结构安全预警系统；分析滑坡蠕动作用下依托工程隧道结构应力在时间、空间上的分布规律，验证系统的可靠性和应用效果。结果表明：通过静态监测系统对隧道结构应力开展自动、实时、长期的安全监测及预警，设计思路具有可行性，构建的结构安全预警系统具备工程可靠性；隧道衬砌结构应力对滑坡蠕动作用的响应是长期而缓慢的，应力在经过4年“波浪式”增长后仍未稳定，其中套衬段最大钢架应力为-19.95 MPa、最大混凝土应力为-15.51 MPa，拆换段最大钢筋应力为-59.14 MPa、最大混凝土应力为-29.55 MPa；当滑面位于隧道下方时，隧道结构承受偏压荷载，拱顶、靠河侧拱部及靠山侧边墙部位的应力较大，且位于滑体边界处断面的应力大于其他断面。该系统可用于高速铁路隧道结构安全状况的评价和预警，并为保障隧道运营安全提供技术支持。     

满足客运专线预制梁通行的隧道扩孔研究

根据哈大客运专线施工组织安排,大连附近的2座短隧道断面因通行运梁车而需扩孔,为此对扩孔隧道的断面内轮廓确定、施工工艺进行深入研究,以解决扩孔隧道的设计施工的关键技术问题。结合桥梁及运梁车规格和隧道断面的特点,进行综合经济技术比较研究,针对国内客运专线隧道工程首次考虑运梁车通行的工程需要,探索出一条有针对性的扩孔隧道设计施工思路;并得出扩孔隧道在二次衬砌施工完成后方可通过运梁车;仰拱填充分两次施工;扩孔隧道施工方法一般采取环形开挖留核心土法或台阶法的结论。     

小断面矩形掘进机仿形刀盘设计方法研究

仿形刀盘设计是小断面矩形掘进机研制过程中的关键技术,直接关系到隧道成型质量和设备利用率.提出了一种利用行星式传动机构进行小断面矩形隧道全断面开挖的仿形刀盘设计方法,基于刀盘轮廓与断面滚动相切的仿形原理,建立了刀盘轮廓的理论模型,在此基础上对刀盘切削轨迹和开挖面进行分析,指出直角矩形边角超挖不可避免,通过确定刀盘最优中心...