鐵路隧道檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

龔彥峰,肖明清,王少鋒,唐 曌

(1.中鐵第四勘察設(shè)計(jì)院集團(tuán)有限公司, 武漢 430063； 2.水下隧道技術(shù)湖北省工程實(shí)驗(yàn)室,武漢 430063)

1 概述

截止2017年底，我國(guó)投入運(yùn)營(yíng)的鐵路隧道達(dá)14 547座，總長(zhǎng)15 326 km，其中在建鐵路隧道3 825座，總長(zhǎng)8 125 km，規(guī)劃隧道5 596座，總長(zhǎng)13 331 km[1]。中國(guó)已成為世界鐵路隧道運(yùn)營(yíng)里程最長(zhǎng)、在建規(guī)模最大的國(guó)家。

我國(guó)現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)鐵路隧道建設(shè)年代不同，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不一，養(yǎng)護(hù)維修標(biāo)準(zhǔn)不高，部分隧道建成時(shí)就存在質(zhì)量缺陷，因而隧道總體技術(shù)狀態(tài)較差，據(jù)2014年統(tǒng)計(jì)資料，全路共有病害隧道5 990座，病害率高達(dá)52.4%。其中，隧道嚴(yán)重漏水2 937座，約延長(zhǎng)202.5 km；隧道襯砌嚴(yán)重腐蝕裂損4 431座，約272.3 km；隧道仰拱鋪底變形損壞598座，約121.0 km；隧道塌方落石591座，約22.2 km，整體道床損壞56座，約7.5 km，限界不足隧道2 535座[2]。另?yè)?jù)原鐵道部工管中心統(tǒng)計(jì)資料，2010年～2012年間，曾有7條線路23座隧道運(yùn)營(yíng)期間發(fā)生拱頂?shù)魤K25處、施工縫掉塊30處，給鐵路運(yùn)營(yíng)帶來(lái)重大隱患。因此，加強(qiáng)對(duì)鐵路隧道襯砌質(zhì)量與病害的檢測(cè)十分必要。目前，對(duì)于新建鐵路隧道，TB10753—2010《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》[3]、TB10760—2013《高速鐵路工程靜態(tài)驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范》[4]均對(duì)高速鐵路隧道主體功能和實(shí)體質(zhì)量提出了檢查要求，對(duì)于運(yùn)營(yíng)使用階段鐵路隧道，《鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則》(鐵運(yùn)[2010]38號(hào))[5]要求對(duì)隧道進(jìn)行定期檢測(cè)，及早發(fā)現(xiàn)病害，《高速鐵路橋隧建筑物修理規(guī)則(試行)》(鐵運(yùn)[2011]131號(hào))[6]對(duì)橋隧建筑物修理工作和檢查制度做出了規(guī)定。

綜上，根據(jù)新建鐵路隧道的驗(yàn)收規(guī)定和運(yùn)營(yíng)使用階段的質(zhì)量檢測(cè)要求，有必要對(duì)國(guó)內(nèi)外隧道檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究，發(fā)現(xiàn)目前隧道檢測(cè)技術(shù)存在的問題，以期掌握鐵路隧道檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，為檢測(cè)設(shè)備研制和保障鐵路隧道運(yùn)營(yíng)安全提供技術(shù)支撐。

2 鐵路隧道檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀

鐵路隧道存在的主要質(zhì)量問題有：二襯混凝土厚度、強(qiáng)度不足，二襯背后存在空洞及不密實(shí)，二襯鋼筋缺失及間距偏大、鋼筋保護(hù)層厚度不足，底板鋼筋缺失或不足、仰拱擅自改底板、仰拱及填充層厚度不足、襯砌表面裂紋、隧道襯砌掉塊，襯砌滲漏水等[7]。對(duì)于新建鐵路隧道驗(yàn)收，主要檢測(cè)襯砌厚度及背后空洞、鋼筋分布及間距等，對(duì)于運(yùn)營(yíng)階段主要檢測(cè)質(zhì)量問題和可能出現(xiàn)病害的部分。

2.1 襯砌和底板質(zhì)量及背后空洞檢測(cè)

對(duì)于隧道襯砌和底板質(zhì)量及其背后空洞等的檢測(cè)，國(guó)內(nèi)外隧道襯砌質(zhì)量和病害的檢測(cè)方法主要是探地雷達(dá)法。近年來(lái)，探地雷達(dá)法被廣泛應(yīng)用到既有鐵路和新建鐵路隧道的檢驗(yàn)中，傳統(tǒng)方法是采用人工手持天線貼近襯砌測(cè)線進(jìn)行檢測(cè)[8]，少數(shù)采用液壓系統(tǒng)支撐天線緊貼襯砌，遇到接觸網(wǎng)固定桿需要降下天線，每次只能檢測(cè)一個(gè)縱剖面，檢測(cè)2 km長(zhǎng)的隧道，需要6個(gè)天窗時(shí)間。在電氣化鐵路上檢測(cè)時(shí)要求在維修天窗時(shí)間停電作業(yè)，需要中斷運(yùn)輸，并受到接觸網(wǎng)影響。對(duì)隧道底板的檢測(cè)同樣采用探地雷達(dá)緊貼地面的方式。

2.2 襯砌和底板強(qiáng)度檢測(cè)

襯砌和底板混凝土強(qiáng)度檢測(cè)主要分為有損檢測(cè)和無(wú)損檢測(cè)。

早期常用的鉆孔法屬于有損檢測(cè)，雖然能夠直觀檢測(cè)襯砌質(zhì)量，但破壞隧道防排水系統(tǒng)與襯砌結(jié)構(gòu)整體性。

常用的無(wú)損檢測(cè)方法有回彈法、超聲波法、超聲回彈綜合法[9]?；貜椃ú捎没貜梼x檢測(cè)襯砌或底板表層一定范圍的混凝土強(qiáng)度，檢測(cè)結(jié)果具有一定局限性。超聲波法可反映混凝土內(nèi)部的強(qiáng)度，但仍然受到混凝土骨料粒徑等材料本身的影響。超聲回彈綜合法結(jié)合了前兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了單一回彈法和超聲波法的不足，具有測(cè)試精度高，操作相對(duì)較簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，因而在國(guó)內(nèi)外得到普遍推廣。

2.3 隧道限界檢測(cè)

鐵路隧道限界即建筑限界是一個(gè)和線路中心線垂直的極限橫斷面輪廓。在此輪廓內(nèi)，除機(jī)車車輛和與機(jī)車車輛有相互作用的設(shè)備外，其他設(shè)備或建筑物均不得侵入[10]。隧道限界檢測(cè)主要通過(guò)隧道限界檢測(cè)車、限界測(cè)量?jī)x或者全站儀，主要檢測(cè)少量可能發(fā)生結(jié)構(gòu)變形的斷面。

3 鐵路隧道檢測(cè)新技術(shù)

隨著大量既有鐵路隧道運(yùn)營(yíng)線路的老化，隧道病害不斷出現(xiàn)，并對(duì)鐵路運(yùn)營(yíng)安全構(gòu)成極大威脅，有些病害可能在修建時(shí)就已經(jīng)存在，對(duì)隧道進(jìn)行定期、準(zhǔn)確檢測(cè)，及早發(fā)現(xiàn)病害，對(duì)嚴(yán)重病害有針對(duì)性地進(jìn)行整治，既可節(jié)約維修費(fèi)用，也是確保鐵路運(yùn)輸安全的重要手段。由于傳統(tǒng)隧道檢測(cè)依靠人工操作，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，難以全面、準(zhǔn)確檢測(cè)，高效、自動(dòng)化、智能化的隧道狀態(tài)檢測(cè)新技術(shù)是解決該問題的重要手段和必然趨勢(shì)。

3.1 襯砌和隧底質(zhì)量檢測(cè)新技術(shù)

隧道襯砌和隧底質(zhì)量檢測(cè)主要依靠探地雷達(dá)法，雷達(dá)根據(jù)天線類型可分為地面耦合式和空氣耦合式。

傳統(tǒng)地面耦合雷達(dá)天線進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需要緊貼混凝土表面不超過(guò)20 cm，由于受到接觸網(wǎng)和吊柱的阻擋，必須經(jīng)常降下天線，效率極低，檢測(cè)速度一般不超過(guò)3 km/h。鐵科院以25T型車體作為平臺(tái)，通過(guò)液壓機(jī)械臂支撐地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行檢測(cè)。鐵四院聯(lián)合中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)研制了隧道襯砌雷達(dá)檢測(cè)自動(dòng)伺服系統(tǒng)，可自動(dòng)快速舉升、避障收回地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)設(shè)備，如圖1所示。

圖1 液壓機(jī)械臂支撐系統(tǒng)

空氣耦合式雷達(dá)天線允許距離被測(cè)物體表面一定距離進(jìn)行檢測(cè)，通常為高頻天線，檢測(cè)物體深度有限，國(guó)內(nèi)外多應(yīng)用于混凝土淺層探測(cè)?，F(xiàn)行的高鐵隧道斷面較大，為了實(shí)現(xiàn)非接觸式檢測(cè)，提升檢測(cè)速度，天線與拱頂保持的距離超過(guò)4.5 m，并且還要保證探測(cè)襯砌背后一定深度，因此，需要突破的關(guān)鍵技術(shù)在于增大天線的非接觸距離和探測(cè)深度。

德國(guó)GBM Wiebe軌道工程機(jī)械公司、Bennlec Systemtechnik股份公司和德國(guó)鐵路公司共同研制了GeoRail-Xpress綜合檢測(cè)車。該檢測(cè)設(shè)備主要由4部SIR-20型雷達(dá)主機(jī)、3臺(tái)400 MHz屏蔽天線以及Wiebe公司生產(chǎn)的400 MHz空氣耦合天線組成。該系統(tǒng)可同時(shí)檢測(cè)隧道襯砌厚度、背后空洞及仰拱基底狀況，檢測(cè)深度可達(dá)3.0 m。西南交通大學(xué)昝月穩(wěn)教授[11]采用自主研發(fā)的探地雷達(dá)主機(jī)和空氣耦合式天線，當(dāng)采用中心頻率300 MHz的天線、測(cè)點(diǎn)間距為5 cm時(shí)，檢測(cè)速度達(dá)到175 km/h；當(dāng)采用800 MHz～2G Hz高頻天線、測(cè)點(diǎn)間距為2 cm時(shí)，檢測(cè)速度達(dá)到80 km/h。2015年升級(jí)后的雷達(dá)天線與襯砌表面非接觸探測(cè)距離達(dá)到3.0～4.0 m，探測(cè)隧道襯砌深度可達(dá)2.5 m。利用該系統(tǒng)檢測(cè)電氣化鐵路隧道襯砌和路基，可直接加掛在客列的尾部，避免停電、天窗時(shí)間限制以及對(duì)正常鐵路運(yùn)輸?shù)挠绊憽?/p>

3.2 襯砌表面病害檢測(cè)新技術(shù)

國(guó)內(nèi)外普遍采用工業(yè)CCD相機(jī)組成設(shè)備采集襯砌表面的裂縫、滲漏水、剝落等病害圖像信息。

韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)實(shí)驗(yàn)室采用線陣CCD相機(jī)，可檢測(cè)0.3 mm以上寬度裂縫，速度達(dá)到5 km/h。日本檢查測(cè)量株式會(huì)社同樣采用CCD相機(jī)，可檢測(cè)0.1 mm寬度裂縫，速度5～50 km/h。瑞士隧道檢測(cè)設(shè)備tCrack[12]，裂縫檢測(cè)精度0.3 mm，速度約2.5 km/h。

2012年，西南交通大學(xué)王睿、漆泰岳等[13-14]設(shè)計(jì)采用高精度線陣相機(jī)檢測(cè)裂縫，可識(shí)別0.2 mm裂縫，檢測(cè)速度13 km/h。2014年，同濟(jì)大學(xué)黃宏偉研制的地鐵隧道結(jié)構(gòu)病害檢測(cè)設(shè)備系統(tǒng)MTI-100，是由6臺(tái)線陣CCD相機(jī)及光源組成的行走檢測(cè)平臺(tái)，可檢測(cè)裂縫、滲漏水、掉塊等病害信息，如圖2所示。

圖2 地鐵隧道結(jié)構(gòu)病害檢測(cè)設(shè)備系統(tǒng)MTI-100

3.3 內(nèi)輪廓變形檢測(cè)新技術(shù)

激光掃描技術(shù)采用激光測(cè)距原理進(jìn)行三維數(shù)據(jù)的測(cè)量，其主要優(yōu)勢(shì)是能快速、高密度、高精度獲取三維數(shù)據(jù)，即點(diǎn)云數(shù)據(jù)，如圖3所示。三維激光掃描技術(shù)的系統(tǒng)精度與點(diǎn)云密度、檢測(cè)移動(dòng)速度、地面基站布設(shè)等均有關(guān)系，可根據(jù)前后檢測(cè)的隧道結(jié)構(gòu)三維數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比得到內(nèi)輪廓變形情況[15]。

圖3 激光掃描點(diǎn)云數(shù)據(jù)的三維重構(gòu)

德國(guó)SPACETEC公司研制的TS3隧道掃描儀采用激光掃描技術(shù)，可用于探測(cè)隧道限界、變形、裂縫、滲水等，并同時(shí)搭載紅外熱成像設(shè)備，檢測(cè)電纜過(guò)熱等[16]。

瑞士AMBERG公司生產(chǎn)的GPR5000移動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)[17]，搭載二維激光掃描儀，可以對(duì)地鐵結(jié)構(gòu)的整體狀態(tài)、病害、限界、錯(cuò)臺(tái)、變形、收斂情況等進(jìn)行探測(cè)分析。在測(cè)量行走速度≤1.5 km/h時(shí)，可識(shí)別0.3 mm寬的裂縫；在測(cè)量行走速度≤6 km/h時(shí)，可識(shí)別1.5 mm寬的裂縫。

3.4 紅外熱成像檢測(cè)新技術(shù)

通過(guò)探測(cè)器獲取隧道紅外熱像圖，由于滲水區(qū)域溫度較低，在圖像中可清晰辨認(rèn)，用于檢測(cè)隧道襯砌滲漏水。

法國(guó)HGH紅外系統(tǒng)公司研制的隧道檢測(cè)系統(tǒng)具有激光掃描和紅外熱成像功能，可用于探測(cè)隧道裂縫、滲水、剝離等。

3.5 其他檢測(cè)相關(guān)新技術(shù)

(1)檢測(cè)定位技術(shù)

定位信息主要用于標(biāo)記所有采集數(shù)據(jù)的位置，帶有位置信息的檢測(cè)數(shù)據(jù)可為病害定位和結(jié)果展示提供依據(jù)。目前，主要采用光電編碼器(輪式里程計(jì))和應(yīng)答器進(jìn)行定位，并根據(jù)洞口和隧道內(nèi)控制點(diǎn)進(jìn)行校準(zhǔn)，定位誤差約為0.5‰。當(dāng)多種檢測(cè)數(shù)據(jù)(例如圖像、雷達(dá)數(shù)據(jù)、激光點(diǎn)云等)需要關(guān)聯(lián)并相互驗(yàn)證時(shí)，高精度的定位信息是十分必要的，另一方面，高精度定位技術(shù)可為病害整治施工提供精確定位，例如底板鉆孔等。昝月穩(wěn)教授研制的車載探地雷達(dá)平臺(tái)升級(jí)定位系統(tǒng)為GPS和多普勒雷達(dá)。對(duì)10 km以上長(zhǎng)大隧道，為了減少累計(jì)誤差，實(shí)現(xiàn)更高精度定位，目前有少量單位采用了以GPS、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)和高鐵CPⅢ控制網(wǎng)相結(jié)合的高精度測(cè)量及定位系統(tǒng)，當(dāng)檢測(cè)速度≤8 km/h時(shí)，測(cè)量精度達(dá)到8 mm，定位精度達(dá)到5 mm。

(2)檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)處理技術(shù)

在檢測(cè)設(shè)備和技術(shù)不斷升級(jí)的情況下，檢測(cè)速度已經(jīng)大幅提升，人工識(shí)別處理效率極低，效果較差，實(shí)際整體效率難以提高。通過(guò)深度學(xué)習(xí)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理，有效解決海量檢測(cè)數(shù)據(jù)處理的難題。例如，對(duì)襯砌表面裂縫圖像數(shù)據(jù)的處理，利用裂縫圖片樣本數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行大量的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，獲得可用于判別處理數(shù)據(jù)的成熟系統(tǒng)算法，運(yùn)用該系統(tǒng)對(duì)裂縫進(jìn)行識(shí)別、歸類、統(tǒng)計(jì)、提取等，完成檢測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)化處理[18]。

(3)隧道健康管理大數(shù)據(jù)平臺(tái)

隧道質(zhì)量檢測(cè)僅完成了病害數(shù)據(jù)的采集，隨著隧道在不同時(shí)期的健康狀態(tài)數(shù)據(jù)不斷積累，通過(guò)建立隧道病害分析模型、病害發(fā)展預(yù)測(cè)模型、結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)評(píng)定、結(jié)構(gòu)安全預(yù)警等實(shí)現(xiàn)全面掌握隧道結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)，充分發(fā)揮隧道健康狀態(tài)大數(shù)據(jù)的價(jià)值。

3.6 國(guó)內(nèi)外隧道綜合檢測(cè)車簡(jiǎn)介

隨著隧道單一檢測(cè)技術(shù)逐漸成熟，國(guó)內(nèi)外也出現(xiàn)了集成兩種及以上檢測(cè)技術(shù)的綜合檢測(cè)車產(chǎn)品，高度集成化設(shè)備可節(jié)省隧道綜合檢測(cè)時(shí)間。

(1)武大卓越科技隧道檢測(cè)車

2015年2月，武大卓越科技有限責(zé)任公司研制的國(guó)內(nèi)首臺(tái)隧道快速檢測(cè)車[19]正式下線，檢測(cè)車以中型卡車作為車載平臺(tái)，搭載線陣相機(jī)、GPS、激光掃描儀、紅外熱成像儀等設(shè)備，可檢測(cè)襯砌表面裂縫、滲漏水以及內(nèi)輪廓變形等項(xiàng)目。能以0～80 km/h的速度連續(xù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)，可識(shí)別0.2 mm寬度裂縫、變形精度0.2 mm，定位誤差0.5‰。其檢測(cè)車如圖4所示。

圖4 武大卓越科技隧道檢測(cè)車

(2)上海同巖隧道檢測(cè)車

由上海同巖土木工程科技股份有限公司聯(lián)合同濟(jì)大學(xué)自主研發(fā)的TDV-H2000公路隧道快速檢測(cè)車[20]，搭載線陣相機(jī)、GPS、激光掃描儀等設(shè)備，主要檢測(cè)隧道結(jié)構(gòu)病害、內(nèi)輪廓變形兩部分內(nèi)容，并可自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、展布圖拼接、裂縫提取、滲漏水識(shí)別、三維建模和數(shù)據(jù)管理等。檢測(cè)車作業(yè)速度60～80 km/h，可識(shí)別0.2 mm寬度裂縫，滲漏水、剝落病害面積識(shí)別精度1.0 cm2，內(nèi)輪廓變形檢測(cè)誤差±6 mm。其檢測(cè)車如圖5所示。

圖5 上海同巖隧道檢測(cè)車

(3)同濟(jì)大學(xué)黃宏偉團(tuán)隊(duì)公路隧道病害檢測(cè)車

同濟(jì)大學(xué)黃宏偉團(tuán)隊(duì)研制的公路隧道病害集成檢測(cè)車[21]，搭載探地雷達(dá)、線陣相機(jī)、紅外熱成像儀等設(shè)備，可檢測(cè)隧道襯砌質(zhì)量及背后空洞、裂縫、滲漏水等。以5～10 km/h的速度檢測(cè)時(shí)，可檢測(cè)直徑12 cm的襯砌背后空洞，識(shí)別0.3 mm寬度裂縫，滲漏水病害面積識(shí)別精度20 cm2。其檢測(cè)車如圖6所示。

圖6 同濟(jì)大學(xué)黃宏偉隧道檢測(cè)車

(4)北京銘博瑞爾鐵路隧道快速檢測(cè)車

北京銘博瑞爾鐵路技術(shù)檢測(cè)有限公司隧道快速檢測(cè)車(意大利ADTS公司設(shè)計(jì)制造)，搭載線陣相機(jī)、激光掃描儀、GPS等設(shè)備，可檢測(cè)襯砌表面裂縫、滲漏水和隧道限界。以30 km/h的速度檢測(cè)時(shí)，Tunnel Review后期處理軟件可測(cè)量1.0 mm寬度裂縫，但檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)隧道圖像數(shù)據(jù)和隧道表面缺陷的分析手段欠佳，主要采用人工識(shí)別的方式，比較耗時(shí)耗力。其檢測(cè)車如圖7所示。

圖7 北京銘博瑞爾鐵路隧道快速檢測(cè)車

(5)日本MIMM-R型檢測(cè)車

日本高速行走非接觸式雷達(dá)檢測(cè)技術(shù)及綜合診斷系統(tǒng)，即MIMM-R型檢測(cè)車，搭載空氣耦合式雷達(dá)、20臺(tái)工業(yè)CCD相機(jī)、激光掃描儀等設(shè)備，可檢測(cè)襯砌厚度及背后空洞、裂縫及滲漏水、內(nèi)輪廓變形等。檢測(cè)時(shí)，其雷達(dá)距壁面距離可達(dá)到3 m，在一定范圍內(nèi)襯砌厚度誤差±5 cm，背后空洞直徑誤差±10 cm；以70 km/h速度檢測(cè)時(shí)，可識(shí)別0.2 mm寬度裂縫，內(nèi)輪廓變形檢測(cè)精度1.0 mm。搭載基本功能的產(chǎn)品售價(jià)達(dá)1 500萬(wàn)元，極其昂貴。其檢測(cè)車如圖8所示。

圖8 日本MIMM-R型檢測(cè)車

綜上，雖然國(guó)內(nèi)外已經(jīng)研發(fā)了一些不同類型的隧道檢測(cè)車，但尚存在下列一些問題：(1)大部分檢測(cè)車病害檢測(cè)指標(biāo)單一，不全面；(2)自動(dòng)識(shí)別程度低，需自動(dòng)識(shí)別與人工修正相結(jié)合；(3)檢測(cè)速度較慢，一般1～3 km/h，無(wú)法滿足我國(guó)大量鐵路隧道檢測(cè)的需要；(4)國(guó)外專用檢測(cè)設(shè)備性能指標(biāo)先進(jìn)，但存在價(jià)格昂貴、特殊設(shè)備無(wú)法購(gòu)買等問題。

4 鐵路隧道檢測(cè)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

鐵路隧道檢測(cè)環(huán)境與公路隧道及城市軌道交通存在一些差別，主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面：(1)鐵路隧道有接觸網(wǎng)和吊柱的影響，不僅在檢測(cè)過(guò)程中阻礙探地雷達(dá)檢測(cè)，還會(huì)嚴(yán)重干擾襯砌表面圖像和雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)的后期識(shí)別處理；(2)鐵路隧道沒有照明光源的干擾，基本沒有其他列車阻擋數(shù)據(jù)采集；(3)相對(duì)于公路隧道，鐵路隧道可供養(yǎng)護(hù)維修的時(shí)間有所限制，是檢測(cè)車研制方向需要考慮的重要因素。

國(guó)內(nèi)公路隧道綜合檢測(cè)車研發(fā)較早，在2015年就有成熟的產(chǎn)品，檢測(cè)功能以襯砌表面病害圖像采集為主，但由于鐵路隧道檢測(cè)環(huán)境和公路隧道之間存在差別，導(dǎo)致鐵路隧道檢測(cè)受到更多的因素的干擾。在檢測(cè)功能上，除襯砌表面病害圖像采集外，還必須考慮襯砌質(zhì)量及背后空洞檢測(cè)、隧底病害檢測(cè)，并且有多個(gè)檢測(cè)功能集成化的趨勢(shì)，同時(shí)由于國(guó)外硬件設(shè)備(例如空氣耦合式雷達(dá))的出口限制，通過(guò)引進(jìn)高性能指標(biāo)的設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單集成的難度較大，必須以自身投入硬件研發(fā)為基礎(chǔ)，開發(fā)出符合國(guó)內(nèi)鐵路隧道檢測(cè)環(huán)境的產(chǎn)品。

對(duì)于鐵路隧道檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，有以下幾個(gè)方向：(1)隧道襯砌質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)由接觸式向非接觸式快速檢測(cè)發(fā)展；(2)由于激光兼具成像和測(cè)量功能，隨著設(shè)備精度不斷提高，襯砌表面裂縫、滲漏水病害以及內(nèi)輪廓變形檢測(cè)會(huì)以三維激光掃描為主要方式；(3)由單一檢測(cè)技術(shù)向綜合檢測(cè)技術(shù)發(fā)展，設(shè)備高度集成化成為趨勢(shì)；(4)檢測(cè)自動(dòng)化程度將不斷提高，不僅隧道質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程自動(dòng)化，拍照?qǐng)D像、雷達(dá)檢測(cè)、激光點(diǎn)云等檢測(cè)數(shù)據(jù)的后處理也將逐漸自動(dòng)化；(5)鐵路隧道檢測(cè)車應(yīng)區(qū)分普速鐵路和高速鐵路，考慮采用綜合檢測(cè)技術(shù)和專用軌道車輛。

5 結(jié)語(yǔ)

本文分析總結(jié)了現(xiàn)有的鐵路隧道檢測(cè)技術(shù)，簡(jiǎn)要介紹以工業(yè)相機(jī)采集襯砌表面圖像、三維激光掃描檢測(cè)隧道內(nèi)輪廓變形等為代表的多種檢測(cè)新技術(shù)和國(guó)內(nèi)外不同類型的綜合檢測(cè)車，指出了目前檢測(cè)技術(shù)存在的4個(gè)問題，提出了鐵路隧道檢測(cè)環(huán)境與公路隧道及城市軌道交通相比存在的一些差別，指出隧道檢測(cè)技術(shù)的5個(gè)趨勢(shì)，為鐵路隧道檢測(cè)車的研制提供思路，并為新建鐵路隧道的質(zhì)量驗(yàn)收和運(yùn)營(yíng)使用階段的病害檢測(cè)提供技術(shù)支撐。