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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

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。资料个人收集整理，勿做商业用途 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:资料个人收集整理，勿做商业用途 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

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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：资料个人收集整理，勿做商业用途 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，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；资料个人收集整理，勿做商业用途 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Road Doctor和西科所RailwayRadarSys两套分析软件，处理功能强大。资料个人收集整理，勿做商业用途 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 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 1 2 3 4 5 6 名称 六通道雷达扫描系统 检测试验车 空气耦合雷达天线 工业控制计算机 里程编码器系统 GPS定位系统 型 号 / SY997169 300Mhz / / / 数量 1套 1台 9个 4台 1套 1套 设备状态 良好 良好 良好 良好 良好 良好 - 1 - / 6

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7 8 9 10 11 台式电脑 笔记本电脑 手持钻芯取样钻机 介电常数仪 汽 车 / / / / / 4台 3台 1套 1套 2辆 良好 良好 良好 良好 良好 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。资料个人收集整理，勿做商业用途 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。资料个人收集整理，勿做商业用途 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，确保数据采集的完整性和重复可对比性。资料个人收集整理，勿做商业用途 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。资料个人收集整理，勿做商业用途 - 2 - / 6