隧道智能检测设备“上任” “地下工作”效能双倍提升

　　技术、产业彼此融合、相互支撑，构建技术生态圈，形成新型产业模式。在“技术时代”背景下，智能检测落地开花，广泛用于多个行业，地下工程建设也在其列。

 

　　地下工程包括地铁、隧道等，其易受火灾、结构损伤退化、地质条件恶化、自然灾害等影响，尤其是在建设阶段，场站及区间隧道周边基坑开挖等施工可能会引起隧道变形，隧道管片渗漏水、边墙开裂、衬砌损坏、围岩大变形等问题。

 

　　因此检测和控制施工期或现役营运隧道显得尤为重要。定期检测隧道以便及时发现和解决隧道隐患，确保列车安全运行。近日，检测设备迎来新动向。由广州地铁集团牵头北京城建勘测设计研究院自主研发的多位一体的移动测量设备应用于广州地铁十八号线检测中，隧道检测开启智能化大门。

 

　　传统检测隐患多

 

　　长期以来，传统隧道检测多采用人工方式。检测人员定期测量隧道结构形变、伸缩、沉降、裂缝、渗漏等参数。但该种方式耗时长、作业效率低、检测数据不充分、不直观，还可能存在漏检漏报的隐患。

 

　　除人工手段外，传统隧道检测基本采用常规的电信号传输、检测。受环境等影响，电信号传输的寿命、精度有较大的局限性，长期维护性成本高。此外，电信号难以满足城市建筑中的长距离、多点分布的测量要求。

 

　　光纤技术另辟蹊径

 

　　光纤传感技术的出现让隧道检测看到曙光。光纤传感技术是基于光导纤维和光通讯技术发展而来。它通过光敏元件或光敏材料将电压、声波、电流、温度等被测参量转换为光纤传输的相应光学参量，传递给接收端方。

 

　　相较于传统的人工、电信号检测，光纤传感技术不仅安全可靠，还保证了传输准确率和效率，抗干扰性、稳定性较高。不仅如此，光纤传感技术的核心光纤传感器具有传输信息多、传输距离远、损耗低，有利于实现多参量、长距离、广范围、分布式无需用电，实时预警成为可能。

 

　　万物互联 智能检测设备上线

 

　　万物互联时代，一大批数据化、智能化设备仪器涌现，为平凡时代带来前行导航，唤醒技术生机，引导着人们不断摸索前行。

 

　　全断面一体化隧道智能检测装备以电动驱动平台为基础，集轨道床表面检查装置、地铁隧道高清相机装置、移动三维激光扫描装置、轨道扣件检查装置等多款仪器于一体，同步控制各部分协调下，链接各个传感器，实现单元仪器间时空同步，快速提取隧道的三维特征和异常情况。

 

　　同时，该设备还将BIM-GIS技术融合数据管理功能，实景三维数据管理平台智能化处理扫描数据。该设备的互联功能将各项检测数据可视化关联，不仅能实时掌握隧道内各项参数指标常，还能上传数据、智能筛选、自动分析等，大幅提升隧道检测、管理效率。

 

　　据工作人员介绍，该检测装备快检测速度达10公里/小时，识别隧道结构病害率达95%以上，作业效率优于光纤监测数倍，大大节约了检测的人力、时间成本。

 

　　全断面一体化隧道智能检测装备不仅有效提高了隧道的检测效率、降低后期维护成本，还通过处理与分析测量数据，得到净空收敛和沉降监测数据，进而找到合理有效的隧道施工、建设方法。其设备一方面保证隧道的安全性，另一方面为隧道工程建设提供可靠的信息支持，促进了轨道交通测量检测行业数字化转型。

 

　　值得注意的是由于地下工作环境恶劣，且没有参照物辅助定位，隧道施工过程中只能依靠仪器定位。全站仪、三维激光扫描技术大显身手。

 

　　首先检测人员采用全站仪分布式扫描隧道三维数据，该数据可以作为检验施工是否符合标准的重要依据。接着，工作人员根据现场环境，采用三维激光扫描仪高精度采集数据，获取隧道全面数据信息。同时该仪器可检测隧道的变形情况，并在隧道监控测量仪中快速分析拱顶沉降、收敛状态、超欠挖、轴线偏差等数据。通过对比隧道不同时期的断面数据，及时准确发现隧道变形趋势，为后续的设计参数变更、工法优化、工序调整、施工进度安排、施工质量控制提供数据支持，保证施工安全与进度，同时规避了众多不稳定因素与病害，实现了多方位、全过程隧道工程质检勘测。

 

　　数字互联时代，“连接”成为基础能力。智能化日益成为数字时代分工体系的主流模式，检测设备也不例外。从人工检测到光纤技术再到智能设备，检测设备历经智能技术检测从研发到成熟再到投入使用的全过程。数字时代科技融合产业发展的新模式正在加快形成。未来，数字技术、算法演推、全景采集等技术支持下，检测行业也将迎来更多可能性。