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地铁隧道智能安全隐患检测技术研究

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完成单位:中铁电气化局集团有限公司,中国矿业大学(北京)

登记编号:CAPE-CXCG-2025-J-1-***

登记年份:2025

发布时间:2025-07-22

成果主要完成人

潘义红,王辉,朱艳东,罗金,郭旭东,康超,王海波,许献磊,刘小非,赵桂东,苗松,王志华,刘向晖

项目概况

一、研究背景:目前,地铁隧道针对不同病害,常用的隧道结构病害检测技术及方法主要以人工为主,即依靠人眼检测以及人工仪器检测,该方法的优点是技术成熟可靠,但同时存在对检测人员要求较高,检测人员的安全作业难以保证的缺点,存在安全不确定性,同时人工检测具有较大的主观性,即使经验丰富的检测人员也难以保证检测结果的完整性与准确性。随着当前检测工作量的不断增大,这种人工加仪器的方式越来越难以满足检测的需求,完成全部检测所需时间也越来越长,检测人员的安全性也无法得到保证。 二、技术难题:为了提高对区间隧道病害的检测效率,提高病害检测精度和定位的准确性。开展地铁隧道结构病害检测,有利于及时发现病害,防止病害发展。重点突破隧道结构快速检测关键技术,一次作业可实现隧道结构表面及背面3m范围内安全隐患的快速检测,裂缝识别分辨率到达0.1mm,同时,搭建的隧道结构病害安全隐患智能诊断和预警的三位可视化管理平台,实现病害的快速识别和信息管理。 三、成果先进性、创新性:研制地铁隧道结构多功能快速检测装备,包括车载8通道空气耦合雷达天线探测系统、表面裂缝检测系统(9台相机),隧道三维空间信息采集系统以及同步控制与集成技术。主要应用于运营隧道出现形变过大、管片错台、渗漏水、开裂、空鼓、管片背后空洞(塌陷风险)等安全隐患的快速检测。新建隧道出现结构后空洞(塌陷风险)、隧道线形偏差,影响结构限界等安全隐患的快速检测。 四、可推广性:地铁隧道结构病害直接威胁地铁的建设及运营安全。本技术主要为城市地铁隧道提供快速、精确的多功能检测装备以及技术为目的,面向全国推广应用为核心目标,解决目前城市地铁隧道结构多功能轨道检测车的技术集成和应用过程中存在的关键瓶颈难题,从而实现隧道结构病害快速检测。目前该技术已在武汉地铁运营线1号线、北京地铁运营线9号线、南昌1号线东延和北延进行了隧道病害检测应用。 五、经济效益:快速检测系统代替了人工检测,检测效率提高70%以上,检测成本降低30%以上。在地铁隧道病害的长期检测中,具有较大优势。地铁隧道智能安全隐患检测技术研究的投入使用也提高了我公司在城市轨道交通行业的核心竞争力,具有较高的经济效益。