卓越科技推出自主研发隧道快速检测系统

    截至2012年底,我国已通车运营的公路隧道为10022座,公路隧道总里程达8052.7km,每年净增里程1000km以上。为保证已建成公路隧道的安全运营,必须对可能出现的病害及灾害进行预防和治理。各种病害的检测是公路隧道日常维护工作的一个十分重要的环节。

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    2015年2月9日,由武汉武大卓越科技有限责任公司(以下简称“卓越科技”)研发的国内首台隧道快速检测系统问世,突破了隧道快速检测方面的技术难题,打破了国外在隧道快速测量方面的技术垄断。

    国外隧道检测技术发展现状

    2001年,日本Miura Satoru等人应用摄影测量方法进行隧道围岩变形监测,在直径7m的地铁隧道内,观测点的三维坐标精度已经达到了全站仪的水平,标志着数字化近景摄影测量已可用于隧道的围岩变形监测。2006年,英国伯明翰大学的研究人员将光纤光栅应用在隧道衬砌的变形监测中,提高了监测的精度。

日本在2012年推出一款隧道检测车,该检测车以五十铃中型卡车为载车平台,检测时速最高可达50km/h,可以对0.2mm的裂缝进行检测。德国研制的多功能隧道检测设备TS3,最高检测时速可以达到12km/h,能够检测衬砌裂缝、变形、脱空等指标,一次扫描可以生成一张隧道表面影像、一张热影成像图片和一张三维测量调查图片,不但可应用于公路隧道,也适用于铁路隧道。

    卓越科技隧道快速检测系统

    我国在隧道自动化检测技术发展方面,相对于国外的先进水平较为落后。

    基于我国隧道检测技术发展所目前面临的问题,基于《公路隧道养护技术规范》的相关要求,卓越科技提出了研究基于车载多传感器集成的隧道快速检测与测量的方法和系统的研发设想与方案,并于2015年2月9日正式发布并推出了首台隧道快速检测系统定型产品。

    该系统通过无损检测方式,以0~80km/h速度对隧道进行动态连续检测。以中型卡车作为车载平台,在平台上安装多个精密传感器,如POS定位定姿系统、里程计、工业相机、断面扫描仪、红外热像仪等,一次通行,即可完成全部隧道检测综合数据的采集。该系统在后部方舱内部安装了发电机、电源系统、采集服务器、同步控制器、机柜等设备;在驾驶室内装有液晶监控显示屏、便携式采集笔记本电脑、若干控制按钮。应用该系统进行隧道检测工程作业的时候,只需要一名司机和一名技术操作人员,在驾驶室内即可完成所有指标检测工作。该系统检测速度快,不影响隧道内的正常交通行驶,大幅提高了检测效率、摆脱了传统检测方式因交通封闭所造成的各种不利影响和损失。

    该系统的基本检测功能包括:1)GPS/INS组合定位测量;2)衬砌裂缝检测;3)衬砌渗水、漏水、脱空检测;4)衬砌形变检测;5)隧道通风检测(可加);6)隧道照度检测(可加)。该系统的检测速度为0~80km/h;裂缝精度为0.2mm;温度灵敏度为0.02℃;形变检测精度为0.2mm。

    目前,该系统已成功应用于湖北省多条公路隧道的检测工作,所采集的检测数据完全满足相关技术规范的要求。 (通讯员 章伟)

注:本文刊载于《市政技术》2015年第2期,第10页。