铁路隧道由于运营年限、结构形式和运营路段的环境条件不同,隧道病害也多种多样。根据病害部位可分为两类: 隧道地表病害和内部病害。其中,表面病害有剥落、掉块、裂缝、渗漏等,内部病害有空洞、坍塌、漏水、沉降、错位等,因此,研究一套系统、全面的隧道病害维修技术方案,是铁路隧道运营安全待解决的问题,而随着隧道病害维修而动的变形监测,更是保障人员安全,运营安全的一道红线。
工程背景
某铁路隧道结构及轨道变形监测,该铁路设计时速为200Km/h,客货共线双线无砟轨道。其铁路右线轨道状态检测数据及轨下扣件高度测量数据结果,推算出无砟轨道承轨台位置相对设计标高出现上拱现象,且较为严重。需对上行线调坡,并且其中有2段需拆除重建。
监测方案
图一(徕卡TM60、专业支架)
图二(轨道轨卡专用棱镜)
图三(标准圆棱镜)
该项目使用了2台徕卡TM60全站仪作测量机器人,对处于影响区域的隧道结构和轨道进行监测。轨道监测棱镜采用特制轨道轨卡专业棱镜,基准棱镜采用标准圆棱镜,徕卡TM60采集的监测数据通过4G模块,连接到自动化监测平台AMP软件中,进行监测和分析处理等工作。
监测平台
自动化监测平台(Automatic Monitoring Platform,简称:AMP):以测量机器人为外部采集设备,实时采集数据传回服务器,用于监控、分析、预警等。其主要功能为:测量器机人远程自动控制、实时数据采集、温度气压传感器数据自动采集、变形量计算、实时数据过程线展示等。
结语
铁路隧道病害整治工作为列车安全运营排除隐患,变形监测为整治工作开展提供有力的数据支撑。而自动化变形监测不受复杂气象环境和项目现场偏僻及交通限制的影响,有效降低了人为干预因素影响,便于整个区域的一体化管理,诸多结构物的数据可以同时在AMP平台展现,方便对隧道影响段结构物进行统一管理。
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