铁路隧道衬砌表观病害智能检测技术

针对铁路隧道衬砌表观病害检测需求，梳理并分析技术现状，介绍隧道衬砌表观病害智能检测系统的研制情况和系统组成。提出铁路隧道衬砌表观病害智能检测面临的技术难点，分析图像快速采集、病害智能识别、病害样本库构建等智能检测关键技术。通过基于实测数据集以及现场检测复核等手段，验证铁路隧道衬砌表观病害智能检测系统关键参数。结合现场运用情况，分析铁路隧道衬砌表观病害智能检测系统运用效率。智能检测系统应用表明，铁路隧道衬砌表观病害智能检测技术可大幅提升隧道衬砌病害检测的自动化和智能化水平。     

地铁盾构隧道管片流水线生产智能化技术

传统的地铁盾构隧道管片生产存在施工效率低、花费劳力多、工作强度高、测量不精准、管片质量不稳定等问题,严重影响地铁工程质量和施工进度。文章通过对地铁盾构隧道管片生产流水线进行智能化设计优化,借助现代物联网信息技术,打造地铁盾构隧道管片生产物联网平台,开发地铁盾构隧道管片预制管理系统,实现对地铁盾构隧道管片生产全过程信息数据的有效采集、科学分析及管片质量可追溯;通过引入地铁管片钢筋骨架自动焊接机器人、自动化抹面机器人,并采用高精度光学追踪3D扫描技术检测地铁管片外形尺寸,能够有效提升地铁盾构隧道管片的生产效率、成品质量、检测效率和检测精度。     

地铁盾构管片制作的质量控制

为适应城市地铁的迅速发展、盾构法施工技术被广泛应用,使衬砌管片的应用数量越来越多,指出管片制作质量必须以满足产品的使用功能为基础、以保证其特殊性能为原则。通过对各种材料进行优选、试验．充分考虑各种影响混凝土的不利因素并加以控制。以提高管片用混凝土性能及管片的制作质量。     

管片拼装机抓取和拼装智能化研究

管片拼装机作为盾构机的核心部件之一,其工作效率对盾构隧道施工进度和施工质量有很大影响。鉴于管片拼装机操作人员依靠肉眼识别和主观判断进行作业,造成管片抓取效率低、拼装质量难以保证,本文提出一种仿形法管片拼装机智能化抓取及拼装算法。通过测量系统检测相关参数,推导出拼装机运动状态公式及相应微调系统油缸行程公式,进而实现管片拼装机抓取和拼装姿态调整自动化、精准化。通过MATLAB软件对该算法进行数值仿真,验证了其准确性。     

泄水式管片衬砌不同泄水方案的流固耦合分析

泄水式管片衬砌是在常规管片衬砌基础上改进的结构形式,可用于TBM施工的高水压隧道工程。本文基于裂隙岩体连续介质流固耦合模型,研究无泄水孔、单环单侧单泄水孔、单环单侧双泄水孔等不同泄水方案下衬砌壁后及围岩内的水压力分布形态、泄流量大小。研究表明:开设泄水孔能明显降低衬砌壁后水压力,泄水孔数量与水压力折减值、泄流量成正向关系,与水压力降低效应增长成反向关系;泄水孔数量变化对靠近泄水孔的衬砌中下部,尤其是泄水孔所在高程,水压降低效应变化明显,而衬砌中上部相差不大;建议泄水孔数量在综合分析设计水压力和水环境保护的基础上确定。     

便携式智能牵引供电系统检测装置及方法研究

智能牵引供电系统已全面应用于京张、京雄高铁中，广域保护装置的应用及层次化保护、自愈重构等智能化功能的应用均需新的测试手段进行检验。本文对便携式网络化检测设备进行研究，该检测设备具备满足小所智能化检测需求，在既有变电所测试装置基础上进行便携化改造，能满足变电所分布式扩容需求。装置具有较好的先进性，能够记录智能牵引供电系统各所亭内的所有IEC61850通信报文，实时监视自动化系统运行状况和工况，及时对异常情况进行报警，并可根据所记录的系统通信报文进行综合离线分析，查找并分析系统存在的隐患和异常，指导有关人员定位、排除系统隐患或故障。     

采用新检测方法的地铁盾构隧道管片姿态检测信息管理系统

分析了地铁盾构隧道管片姿态测量传统方法的复杂性、计算的低效性、数据报送的不及时性、成果展示的单一性,从改进外业测量数据采集的方法入手,详细阐述了管片姿态检测信息系统的管片姿态偏差计算数学模型,并说明了该系统的设计架构及应用效果.管片姿态检测信息系统能实现盾构隧道管片姿态检测的自动化、实时化、标准化和专业化,能较好地提高隧道轴线控制的质量,还能节约地铁隧道建设成本.     

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。     

双块式轨枕外形质量快速检测系统研制及应用

SK?2型双块式混凝土轨枕是高速铁路无砟轨道结构中的重要预制件,单一生产厂日均产量达到800~1400根,但目前的人工检测方式无法满足双块式轨枕的出厂检验要求。本文提出的双块式轨枕外形质量快速检测系统可满足TB/T 3397—2015《CRTS双块式无砟轨道混凝土轨枕》的出厂检验要求,与双块式轨枕生产线相匹配,大大提高了检测效率,实现了双块式轨枕全参数、自动化、智能化检测。检测数据自动上传至生产管理平台,可对双块式轨枕生产质量进行跟踪管理。     

铁路桥隧养护作业智能终端设计与应用

为精准把控桥隧设备质量状态，制定科学的养护方式及维修策略，提高桥隧养护作业效率，文章依托工务安全生产管理信息系统，从标准化桥隧病害采集、自动化保养评定和智能化维修验收3方面设计了铁路桥隧养护作业智能终端App。该智能终端App可满足现场数据采集的时效性、真实性、准确性需求，提升了病害智能判识能力，辅助提高了桥隧养护作业智能化水平，为开展桥隧设备状态大数据分析提供了数据支持。     

高铁大断面隧道衬砌智能化建造及质量控制技术

隧道智能建造技术作为中国“智能铁路”重要组成部分,引领了隧道修建技术的发展方向。为提高隧道施工智能化水平,保证衬砌及断面整体施工质量和使用寿命,以京张高铁八达岭隧道为背景,提出了一系列复杂大断面隧道衬砌智能化建造及质量控制技术。二衬结构混凝土智能振捣和浇筑技术可实现混凝土的自动化施工,减少现场作业人员50%,降低现场数据记录耗时90%;自主设计了一套以智能温湿控制系统为核心的衬砌智能养护台车,智能控制和调节养护区域内温度和湿度,显著降低人工投入和减少人为质量缺陷,提高施工效率;提出二衬防脱空自动报警、防顶裂技术,有效防止衬砌空洞和开裂的发生,使空洞发生概率由16%降为6%,二衬开裂概率由22%降为8%;衬砌智能化建造及质量控制技术在新八达岭隧道的成功应用,提高了隧道衬砌的施工质量水平和综合管理能力。     

外加剂复掺优化条件下地铁免蒸养盾构管片混凝土性能试验研究

基于多种化学外加剂间的促凝增强作用机理,将减水剂—早强剂经合理匹配掺用于管片混凝土既有生产配合比中,在20℃养护温度下,以管片混凝土生产和易性和脱模强度为评价指标,进行管片混凝土性能试验研究。研究结果表明,应用早强型聚羧酸系减水剂PEC-AY(1.20%)与早强剂（n-C-S-H 5.5%、 LS 0.06%、 NS 0.30%）优化组合的管片混凝土,可达到C50混凝土管片的浇注流动性和力学性能的设计要求,满足生产厂家“两班倒”的免蒸养生产需求。试验结论可为后续地铁免蒸养盾构混凝土管片制备问题的深入进行提供试验数据支撑。     

高速铁路接触网智能建造装备研究及应用

随着高速铁路网络的不断扩张和发展,接触网作为提供电力的重要设备,对于高速铁路安全和运营起着至关重要的作用。为了提高接触网建设效率和质量,并满足日益增长的运输需求,智能建造装备得到广泛研究和应用。高速铁路接触网智能建造装备的研究旨在利用先进的技术手段,提升接触网建设过程的自动化、智能化水平,优化施工流程,提高生产效率和工程质量。本文围绕高速铁路接触网智能建造技术及成套装备,研发接触网智能化预配车间、接触网吊弦自动化预配平台、高速铁路接触网户外平板车腕臂组装平台等智能化装备,提高接触网工程施工的自动化、智能化水平,减轻人力劳动强度,提高工程质量水平和安全性。     

隧道衬砌检测智能雷达系统的研发与应用

铁路隧道检测是铁路建设与运营中的重要环节,检测技术包括声波检测、线上监测、电磁波检测等。随着科技不断进步和新技术应用推广,针对当前隧道衬砌检测中的数字化和智能化难点,深入研究探地雷达数据解译问题,采用人工智能、大数据、互联网等技术研发了TR-1型智能雷达系统。经过在建隧道现场试用,证实TR-1型智能雷达系统具有检测轻便化、管理数字化、识别智能化等优势,可有效提高隧道衬砌检测质量和效率。     

双护盾TBM选型及技术配置

TBM是高度机械化和自动化的大型隧洞开挖衬砌成套装备,主要由主机及后配套系统构成,双护盾TBM的最大特点是能够实现开挖掘进与衬砌管片拼装同时平行交叉作业。重点对双护盾TBM掘进机选型原则、技术配置及功能、后续设备和辅助设备,以及后配套台车等阐述,可供工程实际借鉴。     

基于监控视频的异常行为检测技术研究

为了提高铁路视频监控的智能化,解决监控场景异常行为的自动检测和告警问题,设计并开发一套基于监控视频的异常行为检测及告警系统。系统采用B/S架构体系及高性能的异常行为检测算法和自动告警逻辑,可以实现对监控视频的实时检测和实时告警。在客户端提供灵活的系统配置模块和报表、告警管理模块,可以满足不同客户的需求。通过试用,系统可以在很大程度上降低人力成本,提高车站等公共场所的安全保障工作质量,同时也显现一些问题,并根据具体问题提出后期的解决方案。     

信息化综合运维管理系统的设计与实现

为了满足铁路信息化发展需要,实现信息系统运维管理的科学化、规范化、智能化,设计并实现了信息化综合运维管理系统。该系统运用分布式、大数据和工作流引擎等技术,以资产配置管理为主线,围绕信息系统运维部门实际工作需求,实现设备运行监控、自动化运维、流程审批管理和智能决策分析等功能,从而提高信息系统运维管理效率,提升运维智能化水平,保障信息系统的稳定运行。     

信息网络化 加油微机化 提升机车燃油管理水平

铁路燃油配送系统自2007年元月份在我段开始试用，系统软件和现场设备均得到了有效验证，基本满足了机务段燃油收、发、管、用各个环节的需求，为燃油管理和现场作业实现智能化、自动化提供了有效手段。     

衬砌刚度对盾构隧道抗震性能的影响分析

研究目的:提高盾构隧道的抗震性能是保证隧道安全运营、保证人民生命及财产安全的必然要求。盾构隧道抗震减震措施主要有改变衬砌一定范围内围岩的性能和改变结构本身的性能。改变衬砌结构本身性能方面有多种方式,如增加衬砌厚度,改变管片环向或纵向接头方式、改变衬砌刚度等。本文通过数值分析比较不同的衬砌刚度对盾构隧道抗震减震性能的影响,为盾构隧道抗震设计提供参考。研究结论:根据不同衬砌刚度盾构隧道的受力分析,得出单纯提高管片的刚度并不能提高盾构隧道的抗震性能,反而增加衬砌管片的受力。随着隧道衬砌刚度的增加,衬砌结构的位移减少量不足2 mm,因此增加衬砌刚度对约束盾构隧道在地震作用下的变形并不明显。     

弱抗力地层盾构隧道失稳破坏的模型试验研究

以外径10.8m的大断面盾构隧道为研究对象,针对标准贯入度N≤5的软弱黏土地层条件,进行盾构隧道管片衬砌结构的失稳破坏模型试验,分析拼装方式、接头抗弯刚度、管片刚度、地层空洞及地层改良对盾构隧道稳定性的影响,探明盾构隧道的失稳破坏形态。结果表明,与增强管片结构刚度措施相比,地层改良更能显著提高盾构隧道的稳定承载力;地层空洞的存在加剧了管片衬砌的失稳,空洞位置越靠近隧道拱腰水平位置,盾构隧道的稳定性越差;从提高盾构隧道的稳定性方面考虑,建议采用错缝拼装方式、刚性管片接头,并避免管片缺陷的产生。盾构隧道失稳是管片衬砌结构强度破坏与整体刚度降低耦合发展的结果。在无管片缺陷、无地层空洞情况下,盾构隧道失稳时的管片衬砌最大单点位移80~140mm,椭圆扁平率2%~5%,可为外径10m级盾构隧道失稳判定提供参考。