トンネル3 D断面構造の変形及び見かけ上の病害検出システム

トンネル3 D断面構造の変形及び見かけ上の病害検出システム

新規トンネルは工事中に開口開削、トンネル掘削、補修補強、排水処理、通風と照明、パイプライン敷設などの過程に直面しており、定期的に掘削面、補修構造の変形及び掘削機の機首の位置と前進方向を観察し測定する必要があり、施工者の安全とトンネル構造の長期安定を保証するために重要である。

運営トンネルはメンテナンス過程において、トンネル全体構造の健康状態を理解するために、定期的にトンネル全体の収束変形進化状況を監視測定しなければならない。監視指標には局所異常形変数沈降量、断面収束量、限界などの適時警報超過と異常状況が含まれる。

トンネルを運営する過程において、ライニング割れ、ブロック落ち、台間違い、水漏れなどの様々な程度の外観構造病害が存在し、病害はトンネルのメンテナンス周期と使用寿命を短縮するだけでなく、トンネル運営の安全を脅かす可能性があり、定期的にトンネル内の病害を識別し、等級を決め、有効な修復手段を採用し、病害の発展と蔓延を制御する必要がある。

トンネル3 D断面構造の変形及び見かけ上の病害検出システム機能

既存のトンネル検査・モニタリングリアルタイム方式の欠陥に基づいて、科天健は自主的にトンネル総合測定小型車を開発し、以下を含む：（1）仮想導線測定システム：折れ線光路カメラチェーン撮像測定原理に基づいて、トンネル内の有効空間を利用して、トンネル内に現場条件と測定要求に基づいて複数の高速カメラ伝達ステーションを設置し、カメラ視野を利用して前の一級サイトを観測し、撮影測定光線の多級伝達の仮想導線を形成し、トンネル施工過程における掘削面、支持構造の変形及び掘削機ヘッドの高精度オンライン測定を実現し、トンネル軸線の行方を正確に反映し、トンネル施工軸線を正確に制御するために保証を提供した。

（2）巡検小車測定システム、動連カメラネットワークの撮像測定原理に基づいて、レーザーレーダ、見回し画像アレイと側面視画像アレイから構成され、トンネル内壁点雲と高精細画像データを収集し、病害特徴に対する多モードデータの識別と分析を経て、台間違い、亀裂、塊落ちなどの病害データを取得することができる：浄空、楕円度、限界などの複数のトンネルデータを取得することもでき、高精細画像は同時に仮想導線に提供されたターゲット制御点を記録し、トンネル全体点雲に対する全体的な位置合わせを実現し、トンネルの収束変形進展状況を監視する

従来の方法と比較して、このシステムは測定基準と測定対象目標の遮蔽不通問題、トンネル全体の幾何形状の整列誤差が大きい問題を効果的に解決することができ、非接触式、自己構築系、干渉を受けない、測定精度が高く、リアルタイム性がよく、インテリジェント化などの利点がある。システムの現場でリアルタイムにデータを収集し、処理し、制御者にフィードバックし、リアルタイム情報に対応させ、トンネルの新設と運営における各種測定任務の効率を大幅に向上させ、多種のトンネル、地下鉄、パイプなどの非通視シーンにおける高精度サンプリング測定及び変形監視などの応用シーンに普及させることができる。

トンネルなどの長尺線状構造の沈降監視測定に対して、カメラ測定ステーションを車載プラットフォーム上に置き、巡回検査の過程でカメラ測定ステーションに対して動的にネットワークを構築し、車載プラットフォームの動連カメラネットワークを形成し、シリアル並列カメラネットワークの更なる開拓である。

カメラ測定ステーションを通じて動的にネットワークを構築し、車載プラットフォームの運動問題を解決し、長距離構造の沈降変形量の高精度、移動式、高効率測定を実現する。