运营线隧道衬砌无损检测车载探地雷达检测方案

西安铁路局既有线隧道质量无损检测车载雷达检测实施方案西安铁路局科研所技术部二〇一三年五月三日-1-西安铁路局既有线隧道衬砌质量无损检测车载雷达无损检测实施方案一、检测工作内容及方法1任务来源根据铁道部《关于开展运营铁路隧道衬砌质量专项整治工作的通知》（铁报[2012]9-505号）、铁路总公司《关于开展铁路隧道路基工程质量专项整治的通知》（铁总办函[2013]11号）要求，我局拟进行管内太中银、包西、襄渝、西康线既有线隧道质量无损检测。局科研所受工务处委托采用隧道车载探地雷达法进行隧道质量无损检测任务。2检测内容及项目根据局工务处要求，本次隧道质量无损检测工程总计检测隧道245座、检测里程356.167公里。其中：太中线检测31座隧道75610m（补测2条测线），包西线检测隧道62座39010m，襄渝线检测隧道149座238986m，西康线检测隧道3座2561m。检测内容包括:a、隧道衬砌厚度;b、隧道衬砌破损;c、隧道衬砌背后空洞及回填密实度情况;3检测依据《铁路隧道工程施工质量验收标准》TBl0417—2003《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》TBl0223—2004《铁路工程物理勘探规程》TBl0013—2004隧道地质资料、隧道设计和施工、竣工等资料二、隧道衬砌检测设备及技术方案1检测设备检测采用铁路隧道衬砌检测六通道车载探地雷达系统，该系统是针对我国目前既有线铁路隧道检测低效、安全性低研制的铁路隧道检测设备。系统安装在试验车上，可加挂在正常运营客车上，检测速度可达120km/h。系统设备及雷达天线都安装在车辆限界内，隧道断面最多可一次布置9道测线，检测工作在正常运输条件下就可以完成。检测系统技术性能如下：①、六通道检测系统，六个通道相互独立，每个通道扫描速率均为976道/秒，-2-在隧道两侧边墙和拱腰各布置一道测线，拱顶在接触网两侧各布置一道测线；②、雷达天线为空气耦合屏蔽天线，频率为300兆赫兹；③、检测速度为120km/h,测点密度为5cm/道；④、隧道衬砌检测最大深度大于2m；⑤、系统采用编码器及GPS定位双重定位，数据定位准确、重复性良好；⑥、数据采集实现自动化，数据分析软件有芬兰RoadDoctor和西科所RailwayRadarSys两套分析软件，处理功能强大。⑦、检测工作在正常运输条件下完成，安全高速，不需要天窗，不需要增加车次。图1检测车及天线安装图图2检测车内检测设备-3-图3检测系统组成示意图检测设备见下表：表1隧道车载雷达检测主要检测设备序号名称型号数量设备状态1六通道雷达扫描系统/1套良好2检测试验车SY9971691台良好3空气耦合雷达天线300Mhz9个良好4工业控制计算机/4台良好5里程编码器系统/1套良好6GPS定位系统/1套良好7台式电脑/4台良好8笔记本电脑/3台良好9手持钻芯取样钻机/1套良好10介电常数仪/1套良好11汽车/2辆良好-4-2检测方案（1）隧道检测测线布置按照《铁路隧道衬砌质量无损检测规程》（TB10223-2004）要求，隧道衬砌检测须在拱顶、两侧拱腰、两侧边墙和仰拱一共布置6道测线。本次检测为运营线隧道检测，考虑到接触网对检测的影响，拱顶测线安装两道来布置，分别在接触网两侧紧贴的位置各布置一道测线，拱腰、边墙和仰拱测线位置按照TB10223-2004布置，即一共布置7道测线，见图4。图4隧道检测雷达测线布置图（2）检测前准备工作①收集隧道工程地质资料、施工图、设计变更资料和施工记录。②遵守相关安全规定，配备必要的安全防护设备。③检测设备、照明机具、发电机工作电源要保证充足并配备备用设备。④雷达主机、显示器、天线、电缆等设备之间连接良好稳固。⑤对衬砌混凝土的介电常数或电磁波速做现场标定。（3）检测工作实施①根据检测任务安排，申请和发送试验车检测挂车电报。电报发送后组织设备安装和调试工作，提前一天在西安客技站检测试验车上安装并调试好系统所有设备，确保所有设备运行，等待挂车。②组织挂车和现场检测工作，挂车检测工作中完成里程打点、数据采集、现场记录等工作，每条线路重复1至2个往返，双线隧道检测挂车次数根据情况增加，-5-确保数据采集的完整性和重复可对比性。③检测中做好采集记录，准确记录测线方向、测线位置及通道编号，记录现场产生电磁波干扰的物体(如电缆、铁架等)及其位置。④单程挂车检测数据采集完成后须核查数据采集的完整性，并对数据进行备份管理，完成4条线路现场检测工作预计用时1个月。⑤现场数据采集工作完成后，进行室内的数据处理分析工作，数据处理必须结合现场地质资料、施工资料和采集现场记录资料进行。数据处理分为两个阶段：一是将雷达数据处理成图像，从图像上进行巡视，确定标志层与异常，分析异常处的相位特征、频率特征等参数；二是用专用软件包对所确定的异常进行处理和记录统计。通过数据处理分析工作最终形成初步检测报告。⑥数据处理工作完成后按照初步检测报告进行现场验证和病害排查工作，对病害严重及数据异常反映的地方通过查看、钻孔等方式进行验证，同时排除因现场设备资料错误导致的误判，确保检测结果的准确性，形成现场验证报告。⑦结合初步检测报告和现场验证报告工作的结果形成最终检测报告。审核报告、打印报告并最终向委托方提交正式报告。（4）检测工期计划①现场检测：检测工作拟在5月下旬，5月20日申请襄渝线和西康线挂车电报，5月26日至6月5日进行西康线、襄渝线现场检测。6月8日申请包西线、太中银线挂车电报，6月15日至6月25日进行包西线、太中银线现场检测。②数据分析：6月26日至7月31日进行室内数据处理分析和初步报告的编写。③现场验证：7月11日至8月10日进行现场验证工作，形成现场验证报告。④报告编制：8月11日至8月20日结合初步报告和验证报告形成检测报告。⑤提交报告：8月21日至8月31日完成审核报告、打印报告，最终提交报告。（后附检测进度加护网络图）西安铁路局科研所技术部2013年5月3日6表2西安局隧道衬砌质量雷达无损检测工程进度实施计划网络图检测工序工程进度（2013年5月20日-2013年8月30日，共计100天）5月6月7月8202531510152025305101520253151015202531挂车电报准备工作现场检测数据分析现场验证形成检测报告审核、打印报告其它附属工作检测单位：西安铁路局科研所联系人：魏工联系电话：[phone]传真：[phone]