中文科技期刊数据库【文摘版）工程技术 工程施工 ２０１５年６月 ・６５・ 城市轨道交通桥隧无线检测技术探讨 董振华 上海王程技术大学城市轨道交通学院，上海２ ０００００ 摘要：最近十几年间，地铁行业高速发展，各大城市兴起了城市轨道交通建设的热潮，同时后期维修保养工作也受到人们 的关注。在轨道交通建设中推广实施沉降变形无线检测技术显然极具现实意义。通过对轨道交通维修属性和沉降变形无线检测 技术的分析可见，在我国城市轨道交通建设中应用沉降变形无线检测技术是可行的，也是必要的。 关键词：轨道交通；桥隧检测；无线检测技术 中图分类号：Ｕ２１３．２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１．５５８６（２０１５）２８．００６５．０１ １轨道桥隧检测现状 的测量精度为０．２ｍｍ，可同时记录８个测点的桥梁动态横向位 以上海轨道交通检测为背景，目前上海市投入运营的几条 移和竖向位移，可测量任意多个测点的静态位移。 轨道交通线路大部分采用的是无碴轨道形式。这种轨道结构优 动挠度测量选取两跨桥梁，分别在每一跨的１／４跨截面、 点很多，相比传统结构维修工作降低，但维修工作仍然需要每 １，２跨中截面、３／４跨截面布置光电传感器。其中，１／２跨中截 天进行。随着日客流量的不断增长和隧道结构的沉降变形，线 面布置横向布置２个，其余每个截面各布置１个。布置的位置 路的几何形位也会产生变化，轨道结构也会产生损坏，这都对 示意图如下图２．１所示。 轨道设备的安全性提出了更高的要求。另外，上海轨道交通不 断修建运营线路，对于工务部门而言，工作量将日益增加，轨 检车等一系列技术不断被运用，但是效率不高，已经无法适应 轨道交通快速发展的需要。 在轨道系统维护过程中，工务部门必须以客观事实为依据， 依照科学手段来进行养护维修，保证轨道系统的正常运行。轨 图２．１光电挠度传感器布置示意图 道检测机械设备的运用，是轨道系统维修发展中的一个伟大发 针对光电挠度测量系统受天气干扰的影响，可以采用目前 展，但是这不能充分把人们从繁重的体力劳动中出来，无 最先进的利用图像散斑识别技木及图像模糊识别技术，研发的 线检测技术则是每时每刻对轨道系统进行检测，人们只需在终 ＢＪＱＮ．Ｖ型桥梁挠度检测仪，能准确跟踪被测物上标识点及被 端进行数据的分析和处理，即可及时并准确发现问题，极大程 测物上点与点之间的运动轨迹，准确测量物体的动静挠度位移。 度上劳动力。 ２．４数据采集与无线传输 ２无线检测技术 桥梁的智能化远程监测系统近十余年来发展较为迅速，技 高速运行的地铁车辆对于轨道的平顺度要求极高，而地铁 术较为成熟，国内多座重大桥梁均采用智能化的远程无线监测 隧道是承载列车运行的构筑物，其结构体狭长，柔性度大，当 系统。本次试验，首先采用模块数据采集单元，采集各个检查 结构受力失衡后，极易使狭长的隧道发生局部变形，从而造成 与监测数据，然后联控到总线控制单元，最后借助通用ＧＰＲＳ 轨道线形的变化，影响列车的运行，因此，进行有关隧道结构 无线传输系统进行监测数据的传递。 沉降无线监测的研究具有重大的现实意义。本项目以上海地铁 ３结语 运营中工务公司所需解决的部分检测问题为依托，有针对性地 ３．１为解决城市轨道交通检测中的工作量大，有些“病症” 建立系统的既有轨道交通桥梁检测与监控试验项目。 不易发现的问题，在我国城市轨道交通检测中尝试运用无线检 无线检测技术基本思路：将传感器安装在信息源处，通过 测技术，是可行的也是必要的。 传感器测量所需要的参数，通过无线方式将信息传到本地的数 ３．２铁路车辆在动力和温度等诸多自然因素影响下，铁路 据服务中心进行深入处理。 轨道会发生弹性变形，造成轨道不平顺，产生几何偏差。当偏 本次试验仅选择在役桥梁检查与监测中具有代表性的实验 差超过一定限度时，会极大程度上降低轨道的稳定性和强度， 内容进行，选择的试验内容如下：（１）一般检查：墩顶沉降检 影响旅客舒适性，并严重影响铁路行车。所以，对铁路线路状 查与监测、支座检查与监测，（２）特殊检查：仅选择梁体的挠 况进行实时监控，为工务部门提供轨道维护、保养和检修技术 度进行测量。考虑测量列车运营过程中的影响，本次试验仅进 依据，是很有必要的。 行动挠度测量试验。本次试验服务于地铁公司运营中的桥梁即 ３．３随着铁路向高速、重载方向发展，有砟轨道在列车动 时监测，因此对现场的测试数据需要进行及时采集、分析与远 荷载作用下承受的振动与冲击增加，轨道破坏速度加剧，线路 程传输。因此，数据采集与远程无线传输是本次试验的主要内 养护维修工作量增加，而可供养护维修作业的时间越来越少， 容。 出现了运输和养护维修之间的矛盾。通过无线检测技术，可更 ２．１墩顶沉降与监测 好地处理这一矛盾，在高速行车条件下，能及时了解和掌控轨 依据图２．１，在每个墩顶各安装１台静力水准仪，共计４台 道状态及其变化规律，合理处理运输和养护维修之间矛盾。 静力水准仪，进行墩顶的沉降观测。静力水准仪需要固定在墩 ３．４城市轨道交通无线监测技术的测试系统已经在申通地 顶，选择在两个支座间或支座外侧的墩顶部位，作为安装基座。 铁线上试运行，从系统实际运行状况和监测结果表明：该监测 ２．２支座检查与监测 系统运行稳定，检测结果准确，基本达到了设计预定目标。随 支座检查与监测，按照轨道交通公务检查的要求，采用目 着研究的深入和系统的不断完善，该系统的性能将不断提高， 前成熟的摄像技术及信息传输技术，对支座的常规病害即可完 为铁路工务部门提供更加快速和更加准确的技术依据。 成远程检查与监测。具体实施实施时，根据现场要求，安装摄 参考文献 像头、录像机、光纤导线等，配合数据采集系统。 ［１】刘瑞扬．北美铁路车辆安全轨边检测系统的现状及思考『期 ２．３动挠度测量 刊论文】．中国铁路２００４（７）． 动挠度测量属于荷载试验子项目一一动载试验的一个测试 ［２］杜鹤亭．长波长轨道不平顺检测中的数字滤波方法［Ｊ】．中国 内容。目前，动荷载试验的动挠度测量以及测量精度问题，是 铁道科学２０００ １２． 桥梁检测工作的一个难题。本次试验，采用型号为ＺＩ．ＱＬＤＮ ［３】张建全．我国城市轨道交通工程监测发展现状［Ｊ］．施工技术， 光电挠度测量系统。该系统测量距离１－１０Ｏｍ，在３Ｏｍ范围内 ２０１４（０７）．
