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山岭隧道衬砌质量检测关键技术及设备研究与应用

发布时间: 2021-11-18

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术服务
成果类型: 新技术
行业领域:
其他
成果介绍

(1)山岭隧道衬砌空洞与钢筋混凝土衬砌质量检测技术

通过对地质雷达数据处理流程进行优化,获得隧道衬砌无损检测数据标准处理流程,并形成流程图;通过隧道衬砌缺陷探地雷达数值模拟,获得矩形空洞、圆形空洞、三角形空洞雷达图谱,展示了衬砌中钢筋、界面、空洞、工字钢检测效果及表现特征;通过模型试验与工程实践,积累了各类隧道衬砌缺陷的图谱库;为地质雷达检测技术标准化奠定了基础。

(2)山岭隧道衬砌单点检测技术

通过检测新方法应用研究,形成了隧道衬砌单点检测新技术(打音法和激振法)。打音法检测可探知混凝土衬砌体内部的空隙,以及衬砌体后面的空洞等非健全部位,混凝土衬砌层的厚度≦***左右,其测试精度较高;激振检测法可实现对隧道衬砌质量进行检测,发现存在病害的位置,两者共同使用,可准确判明隧道病害的状态。

(3)山岭隧道仰拱厚度检测技术

通过瑞雷面波法、地质雷达法及地震映像法应用研究,提出瑞雷面波应用于钢筋混凝土仰拱厚度检测流程与合理参数设置,震源—检波器接收系统主要激发和接收频率宜在1000Hz左右;宜使用偏移距为1m、道间距为***、点距***、布置12道宽频检波器组成的观测系统;数据处理时频散曲线提取宜采取采用F-V域法,反演宜采用遗传算法;形成了素混凝土采用地质雷达法、钢筋混凝土采用瑞雷面波法、仰拱下空洞采用映像法的隧道仰拱质量综合检测方法。

(4)山岭隧道衬砌质量无损检测标准化

通过工程实践研究,提出了山岭隧道衬砌质量无损检测标准化工作流程,包括铁路隧道衬砌无损检测仪器设备选择、现场数据采集、检测数据分析处理流程、缺陷判识的标准化方法,实现了对铁路隧道衬砌检测过程的标准化管理。

(5)隧道衬砌质量检测信息化系统开发

通过信息化系统研究开发,形成了隧道衬砌检测信息化系统,实现了对隧道衬砌报检——审批——现场检测的信息化,具备锁定与上传检测原始数据、自动分析检测结果、出具检测报告、生成缺陷数据库、对各类缺陷自动进行严重等级划分并实时推送严重缺陷等功能。

(6)地质雷达法隧道衬砌质量检测台车

通过机械设备研究制造,研制了一种地质雷达法隧道衬砌质量检测台车,并研制了样机。该台车由机械臂、自平衡控制机构、曲面自适应机构、浮动机构、各型雷达天线固定机构组成,在各机构组合作用下,能保障台车在通过颠簸路面进行隧道衬砌质量检测作业时,地质雷达天线始终与隧道衬砌表面保持贴合,能实现隧道拱顶、拱腰及边墙衬砌质量机械化检测作业;具备同时开展5条测线的衬砌质量检测能力,通过更换轮式底盘或轨行式载运平台,可使台车用于新建公路、铁路和既有铁路隧道的衬砌质量检测作业;检测平均时速12km/h,较传统检测方式能提高检测效率2倍以上,减少作业人员数量50%以上,能有效提高地质雷达法隧道衬砌质量检测效率、质量和作业安全性。

(7)铁路隧道病害衬砌安全评价与整治技术

通过理论研究,对不同位置和大小的空洞对不同等级围岩隧道衬砌的影响进行了计算和分析,以此为基础对现有规范中有关铁路隧道衬砌背后空洞缺陷等级量化指标进行了更加严格的调整。此外,针对初支和二衬背后空洞分别给出了对应的具体的整治技术和处理流程,可促进我国衬砌质量缺陷整治从现有的盲目性和局部突击性向系统化、标准化方向发展,形成科学合理的工法体系。

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