摘要：为解决目前隧道移动测量系统在隧道断面及表观病害信息检测中数据失真及因其体积和质量过大导致难以实用化的问题,设计开发“工”字形移动三维扫描小车,主体结构采用碳纤维材料和折叠式设计,系统质量小于30 kg,可以通过2名作业人员空运携带快速转移到多个城市作业。研究结果表明:1)该系统可以直接采集到轨道信息,为隧道结构参数的计算提供可靠的基准,计算成果和工程定义一致。2)该系统采集数据高效,通过与架站式三维激光扫描系统数据对比可知,结构点云数据误差在±3 mm之内,保证了数据的精确可靠。3)该系统适用于矿山法隧道和盾构隧道,具有良好的检测效果。

摘要：隧道病害对隧道正常运营造成了安全隐患,虽然当前已开展隧道病害检测相关研究,但是仍然存在图像采集质量差、检测速度慢、定位不准确等技术瓶颈。为解决上述问题,设计隧道检测车表观检测系统。该系统包括机器视觉、高精度定位、智能同步控制3个子系统,具备铁路隧道与公路隧道病害检测能力。根据铁路隧道和公路隧道的理论断面尺寸,对面阵相机图像采集系统进行设计,包括相机的选型和多个相机在3D空间中的布局等。现场测试结果表明,采用该设计方案,能够发现宽度0.2 mm的病害,为隧道养护提供科学依据和合理建议。

摘要：为有效提高隧道管养效率,在总结提炼隧道内部与表观病害类型的基础上,采用Spring Boot+MyBatis Plus架构,应用分布式的Redis和MySQL部署开发技术研发隧道结构健康管理大数据平台,并从设备管理、病害管理、大数据智能分析处理等方面进行现场应用。结果表明:1)研发出的隧道结构健康管理大数据平台能够满足对常见病害数据进行管理展示的功能要求,且界面简洁友好、使用简单方便,实现了隧道病害由传统的依据经验判断到依托数据进行科学决策的转变;2)该平台基于神经网络模型,实现了隧道表观病害的智能识别,减小了病害识别方面对人工的依赖;3)该平台支持通过PC端或移动端对病害信息进行多维度查询,解决了以前隧道病害信息获取滞后且查阅不便的问题。

摘要：为减少隧道二次衬砌空洞、裂缝、掉块等病害,解决普通衬砌台车在隧道衬砌施工中存在的搭接部位易损坏、浇筑量状况不能有效监控、拱顶不能有效振捣等问题,结合新型智能衬砌台车功能设计方案和传统施工工艺,基于引进信息化、智能化设计理念,研发出一套集成台车浇筑状况、台车布料系统、振捣系统、顶部压力监测、搭接监测系统、液压系统、侧部压力监测、行走控制系统、衬砌数据报表等功能的新型智能台车施工自动控制系统,并应用在张吉怀铁路1标吉首隧道。结果表明:该系统可实现衬砌施工自动化、信息化和智能化,极大提高衬砌施工自动化水平,降低工人劳动强度,有效减少衬砌背后空洞,提高衬砌施工质量。

摘要：为实现对隧道衬砌空洞和地质病害的无损、高效检测,基于分时复用原理,通过FPGA编程和时序电路设计实现一种瞬态脉冲型多通道探地雷达时序控制模块,并应用于多频多通道隧道病害检测探地雷达系统。该时序控制模块可以产生多路同频等相位差时钟,分时触发各个通道脉冲信号的单次收发,从时间上分离通道间串扰信号和有效雷达回波,实现探地雷达多频段多通道的高效工作。试验测试和实地验证结果表明:该时序控制模块在脉冲重复频率为500 kHz时,能实现8通道雷达测试系统相邻通道间240 ns左右的触发时差,并在触发时差范围内保证观察时窗内雷达回波信号的稳定性;同时,该模块也能应用于3频段6通道隧道病害检测探地雷达系统,并在距离介质分界面65 cm时反映出实际隧道预埋病害的深度和尺寸信息。

摘要：为不断提升拼装机器人的弧形件拼装精度,在工程的实际使用中对拼装机器人的精调测量方案进行数次优化改进,最终采用T字型三棱镜精调方案。具体介绍弧形件拼装机的3个精调流程方案,展示精调方案中不同的优化策略,最终实现以下效果:1)利用自研的拼装机器人,实现了弧形件智能化拼装,节约了人力成本,保证了施工进度及安全要求;2)通过不断优化改进精调方案,实现了3 mm的弧形件拼装精度。

摘要：为解决盾构管片钢筋笼采用人工加工方法人力投入大、加工质量不稳定和安全风险高等难题,开发自动加工设备已是迫在眉睫。以长株潭城际铁路CZTZH-1标工程为依托,通过对盾构管片钢筋笼生产工艺和钢筋加工设备进行系统分析和研究,确定棒材钢筋剪切、单片网成型、物料存储和立体网焊接成型等系统模块的设计方案和参数,完成设备加工制造、工程现场应用以及优化改进,形成有效的流水作业生产线,从而解决盾构管片钢筋笼自动加工的难题,实现加工机械化和自动化,有效降低劳动强度,提高安全性,且焊接质量稳定可控。

摘要：为解决盾构隧道管片钢筋笼平面网片人工焊接效率低、人员投入大、加工质量不稳定等问题,以佛莞城际FGZH-3标项目为依托,对管片钢筋笼平面网片成型模块的自动定位与成型、横筋自动落料与焊接装置、平面网片弯弧与焊接装置、自动控制系统等的设计方案进行研究和优化。通过引入平面网片定型装置、内外弧弯曲矫正模具等解决了平面网片弯曲和焊接应力集中、接头对正和焊接质量不稳定等难题,可实现管片钢筋笼平面网片从钢筋落料至一次成型的机械化、自动化,保障平面网片加工质量,降低工人劳动强度,以期推动管片钢筋笼自动加工成套设备的研发与升级。

摘要：隧道在建设和运营过程中常遭受衬砌开裂、渗漏水以及背后空洞等多种衬砌病害,这些病害会对隧道的安全性造成不良影响。为评估隧道衬砌常见病害对隧道安全性的影响,研究建立了一种基于安全系数法的隧道安全量化方法,定量评价病害对隧道安全的影响,并通过数值模拟分析了不同病害类型、不同病害程度、不同病害分布下隧道的安全性。研究结果表明:衬砌开裂、衬砌渗漏水、衬砌背后空洞对隧道安全性有不利影响,主要表现为衬砌轴力、弯矩、剪力增加,安全系数下降;病害程度越高,安全系数下降越明显;衬砌病害出现在拱顶或仰拱时对隧道安全最不利。

摘要：为解决传统的混凝土衬砌施工时边墙振捣安全性及其他工序车辆通行受阻等问题,以丽江至香格里拉铁路站前工程LXZQ-2标中义隧道工程为依托,通过对隧道混凝土衬砌施工工艺和台车结构进行系统分析和研究,确定单线铁路隧道模架一体化新型衬砌台车的设计方案和参数。该台车具有模架一体化技术以及新型便捷式振捣技术,并在中义隧道进行现场应用。结果表明:1)该台车内部净空增大,装载机以及出碴车能够轻松通过台车底部,杜绝了磕碰等隐患;2)关、拆模较旧台车提前2h左右;3)采用质量轻、42V低电压新型振捣棒,安全性更高,同时借助于弹力卷筒、导向装置的作用可以大大降低工人振捣时的劳动强度。