新疆自驾游价格联盟

隧道“体检”提速35倍 西南交大教授获“隧道奥斯卡”

全球轨道交通2019-05-06 21:28:21


导读

在瑞士举行的国际隧道与地下空间协会颁奖大会上获得被誉为隧道届“奥斯卡”奖——国际隧道与地下空间协会年度技术创新大奖的西南交大教授昝月稳、李志林等研制的“高效快速检测隧道衬砌结构状态车载探地雷达新技术”,有效地将原本靠“人工”5公里/小时的检测速度,高科技地提高了35倍,达到了175公里/小时的最高检测速度,并且可以在不停电、列车正常运行的情况下对隧道衬砌进行检测。

随着交通日益发达,地铁、公路隧道、铁路隧道等在我们的生活中所占比重越来越大。隧道启用后,安全问题就随之摆在了人们的面前,必须经常“体检”。


在瑞士举行的国际隧道与地下空间协会颁奖大会上获得被誉为隧道届“奥斯卡”奖——国际隧道与地下空间协会年度技术创新大奖的西南交大教授昝月稳、李志林等研制的“高效快速检测隧道衬砌结构状态车载探地雷达新技术”,有效地将原本靠“人工”5公里/小时的检测速度,高科技地提高了35倍,达到了175公里/小时的最高检测速度,并且可以在不停电、列车正常运行的情况下对隧道衬砌进行检测。


“高效快速检测隧道衬砌结构状态车载探地雷达新技术”也是我国在此次国际隧道与地下空间协会颁奖典礼上获得的唯一奖项。这种车载探地雷达系统颠覆了目前的隧道检测技术,不仅解放了人力,还将检测成本至少降低了一半。据介绍,今年10月,这种耗时14年才研制成功的全新检测方法,已经在成都铁路局所属的达成铁路上应用。


老方法:手持天线慢慢走“隧道就像人体一样,运营久了就会面临混凝土老化等问题,‘老’了就会生病”,昝月稳介绍,截至2014年底,中国运营的铁路隧道有12095座,总长度达0878公里,且不少“老隧道”都需要经常检测。


而平常检查隧道的方法比较“原始”,主要依靠人工,拿着手电筒在隧道走上一遍,照一下重点方位,靠人判断是否有状况发生。当然,每隔一段时间,也会全面“体检”——趁着列车行进的间歇,切断电源,由人工手持“探地雷达”,在维修“天窗”内对隧道进行检测。这种人工检测的方法大约需要七、八个工作人员同时工作,检测时速在5公里左右,需要来回五次才能把整个隧道检测完毕。“因为检测必须在列车行进间歇进行,有时候一公里的隧道,一天都检测不完。”


新成果:省力省时又准确


当装载有探地雷达的列车驶过隧道时,显示屏上不断出现五颜六色的线条与色块。雷达监测到的信号通过数据分析,最终变成了类似CT的“体检报告”,简单易读。据了解,以前的检测方式,隧道有了“病害”却说不出具体情况,但现在能准确探测到病害的严重程度与分布范围。


与传统人工检测使用一个探头不同,“车载探地雷达设备”是安装在一节列车车厢的尾部,上方和左右两侧共有6个探头同时探测,与此同时,它的最高时速可以高达175公里,只需要两名工作人员监控系统,就可以在正常的列车运行条件下完成整条线的检测。


“以前人工检测必须紧贴着墙壁,而新设备安装在列车上的探头,距离墙壁的最远距离多达2.25米。”昝月稳说,以前的人工探测就像是照相机,而他的“车载探地雷达设备”就像是摄像机,列车一路行走,探头就能完成记录整个过程中的地质状况。“而为了保证质量,目前我们检测时列车运行时速为80公里。从成都到西安,坐在车上不用动,一晚上就可以完成整条线的检测。”


新技术:去年获发明专利


我国疆域面积广、气候与地形多样,因此铁路隧道情况也较为复杂。如何实现对我国既有铁路隧道病害的“普查”成为昝月稳多年的“心结”。做了20多年运营线路路基和隧道病害检测与加固研究的昝月稳一直不断地探索,终于做出了一个大胆的设想——将以前研发的空气耦合天线限制在车辆界限以内来测隧道。该想法在试验车上得到验证。后来,他又将自主研发的专用探地雷达系统装在试验车上,挂在列车尾部。


列车正常情况下通过隧道,装载在列车上的六组空气耦合天线就能利用电磁波对整条隧道进行检测。“天线离衬砌表面的距离,并不是越近越好”,昝月稳介绍,“如果天线离得太近,探测不到衬砌表面状态;天线离得太远,回波信号太弱,所以天线离开衬砌表面有一个最佳距离。”


这样颠覆传统测量方式的技术,彻底改变了国家铁路网隧道“病害”不能普查和定期检查的现状。这项技术还可以用于公路隧道和地下隧道的健康状态检查。在隧道和地下空间领域,具有广泛的应用前景。该项目于2014年1月获得国家发明专利。“国外检测速度很慢并且效果不是太好,我们的技术比国外的要好。”昝月稳介绍。


高科技:14年研究始有成


一个科研项目的成功,背后凝聚着研究人员的心血,而这项“车载探地雷达设备与技术”的成功,昝月稳整整用了14年的时间。


2002年,作为某单位唯一的博士,45岁的昝月稳申请到了铁路总公司(原铁道部)“提速区段路基状态检查车研究”项目以后,就辞去研究室主任一职,一心一意地做研究。“博士不能总是接项目做重复性的工作,还是要创新”。



当时,研究人员少、资金短缺,他就和几个科研人员背着显示器、计算机主机、探头、天线等一整套的探测雷达系统,走上10多公里的小路,到大山中的隧道中去探测。科研经费短缺,他就自己边赚钱边研究。他说:“我们这一代人最大的特点就是不怕吃苦,耐得住寂寞。”


2011年,西南交大成立地球科学与环境工程学院,昝月稳回到了自己的母校。2012年,“高效快速检测隧道衬砌结构状态车载探地雷达新技术”申报国家发明专利,2014年4月获得国家发明专利权。今年,这项检测技术开始在西安铁路局所管辖的线路上进行全面推广,并进行了所有线路的检测。今年10月,在成都铁路局所管辖的达成线上完成检测。今年10月,这个项目还在广州地铁上进行了检测,测试效果也非常好。

(文章来源成都日报)

如果你喜欢本文,点击右上角…分享。

相关阅读:更多干货内容尽在RT《轨道交通》杂志,点击阅读原文进行在线订阅!


友情链接

Copyright © 新疆自驾游价格联盟@2017