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隧道智能檢測設備“上任” “地下工作”效能雙倍提升
2021年08月31日 11:57:40
來源：化工儀器網 作者：江魚 點擊量：8748
檢測和控制施工期或現役營運隧道尤為重要。定期檢測隧道以便及時發現和解決隧道隱患，確保列車安全運行。近日，檢測設備迎來新動向。由廣州地鐵集團牽頭北京城建勘測設計研究院自主研發的多位一體的移動測量設備應用于廣州地鐵十八號線檢測中，隧道檢測開啟智能化大門。
【化工儀器網 行業百態】 技術、產業彼此融合、相互支撐，構建技術生態圈，形成新型產業模式。在“技術時代”背景下，智能檢測落地開花，廣泛用于多個行業，地下工程建設也在其列。
地下工程包括地鐵、隧道等，其易受火災、結構損傷退化、地質條件惡化、自然災害等影響，尤其是在建設階段，場站及區間隧道周邊基坑開挖等施工可能會引起隧道變形，隧道管片滲漏水、邊墻開裂、襯砌損壞、圍巖大變形等問題。
因此檢測和控制施工期或現役營運隧道顯得尤為重要。定期檢測隧道以便及時發現和解決隧道隱患，確保列車安全運行。近日，檢測設備迎來新動向。由廣州地鐵集團牽頭北京城建勘測設計研究院自主研發的多位一體的移動測量設備應用于廣州地鐵十八號線檢測中，隧道檢測開啟智能化大門。
傳統檢測隱患多
長期以來，傳統隧道檢測多采用人工方式。檢測人員定期測量隧道結構形變、伸縮、沉降、裂縫、滲漏等參數。但該種方式耗時長、作業效率低、檢測數據不充分、不直觀，還可能存在漏檢漏報的隱患。
除人工手段外，傳統隧道檢測基本采用常規的電信號傳輸、檢測。受環境等影響，電信號傳輸的壽命、精度有較大的局限性，長期維護性成本高。此外，電信號難以滿足城市建筑中的長距離、多點分布的測量要求。
光纖技術另辟蹊徑
光纖傳感技術的出現讓隧道檢測看到曙光。光纖傳感技術是基于光導纖維和光通訊技術發展而來。它通過光敏元件或光敏材料將電壓、聲波、電流、溫度等被測參量轉換為光纖傳輸的相應光學參量，傳遞給接收端方。
相較于傳統的人工、電信號檢測，光纖傳感技術不僅安全可靠，還保證了傳輸準確率和效率，抗干擾性、穩定性較高。不僅如此，光纖傳感技術的核心光纖傳感器具有傳輸信息多、傳輸距離遠、損耗低，有利于實現多參量、長距離、廣范圍、分布式無需用電，實時預警成為可能。
萬物互聯 智能檢測設備上線
萬物互聯時代，一大批數據化、智能化設備儀器涌現，為平凡時代帶來前行導航，喚醒技術生機，引導著人們不斷摸索前行。
全斷面一體化隧道智能檢測裝備以電動驅動平臺為基礎，集軌道床表面檢查裝置、地鐵隧道高清相機裝置、移動三維激光掃描裝置、軌道扣件檢查裝置等多款儀器于一體，同步控制各部分協調下，鏈接各個傳感器，實現單元儀器間時空同步，快速提取隧道的三維特征和異常情況。
同時，該設備還將BIM-GIS技術融合數據管理功能，實景三維數據管理平臺智能化處理掃描數據。該設備的互聯功能將各項檢測數據可視化關聯，不僅能實時掌握隧道內各項參數指標常，還能上傳數據、智能篩選、自動分析等，大幅提升隧道檢測、管理效率。
據工作人員介紹，該檢測裝備最快檢測速度達10公里/小時，識別隧道結構病害率達95%以上，作業效率優于光纖監測數倍，大大節約了檢測的人力、時間成本。
全斷面一體化隧道智能檢測裝備不僅有效提高了隧道的檢測效率、降低后期維護成本，還通過處理與分析測量數據，得到凈空收斂和沉降監測數據，進而找到合理有效的隧道施工、建設方法。其設備一方面保證隧道的安全性，另一方面為隧道工程建設提供可靠的信息支持，促進了軌道交通測量檢測行業數字化轉型。
值得注意的是由于地下工作環境惡劣，且沒有參照物輔助定位，隧道施工過程中只能依靠儀器定位。全站儀、三維激光掃描技術大顯身手。
首先檢測人員采用全站儀分布式掃描隧道三維數據，該數據可以作為檢驗施工是否符合標準的重要依據。接著，工作人員根據現場環境，采用三維激光掃描儀高精度采集數據，獲取隧道全面數據信息。同時該儀器可檢測隧道的變形情況，并在隧道監控測量儀中快速分析拱頂沉降、收斂狀態、超欠挖、軸線偏差等數據。通過對比隧道不同時期的斷面數據，及時準確發現隧道變形趨勢，為后續的設計參數變更、工法優化、工序調整、施工進度安排、施工質量控制提供數據支持，保證施工安全與進度，同時規避了眾多不穩定因素與病害，實現了多方位、全過程隧道工程質檢勘測。
數字互聯時代，“連接”成為基礎能力。智能化日益成為數字時代分工體系的主流模式，檢測設備也不例外。從人工檢測到光纖技術再到智能設備，檢測設備歷經智能技術檢測從研發到成熟再到投入使用的全過程。數字時代科技融合產業發展的新模式正在加快形成。未來，數字技術、算法演推、全景采集等技術支持下，檢測行業也將迎來更多可能性。
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