一、項目研發(fā)背景
鐵路、公路及城軌地鐵等交通路網(wǎng)是國民經(jīng)濟大動脈，對于民眾出行、物流運輸、資源開發(fā)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整等起到積極的促進作用。截至2018年底，鐵路運營里程13.1萬公里，高速公路運營里程14.26萬公里，地鐵運營里程4354公里。隧道作為路網(wǎng)交通基礎(chǔ)設(shè)施中重要的結(jié)構(gòu)，是安全運營的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著運營線路隧道服役期的增長，因隧道設(shè)計和施工缺陷、設(shè)備養(yǎng)護不當(dāng)、地質(zhì)災(zāi)害、混凝土結(jié)構(gòu)老化等因素，隧道結(jié)構(gòu)會出現(xiàn)襯砌后脫空、襯砌滲漏水、襯砌厚度不足和襯砌配筋不足等缺陷，這些缺陷嚴重影響隧道結(jié)構(gòu)的安全性，成為路網(wǎng)交通的安全隱患。國內(nèi)運營隧道檢測技術(shù)起步較晚，尚處于傳統(tǒng)技術(shù)階段，目前隧道缺陷檢測主要依靠人工巡查以及探地雷達技術(shù)，探地雷達技術(shù)主要采用地面耦合式設(shè)備，其缺點是檢測效率低、勞動強度大、安全性差，檢測作業(yè)要求線路停運或接觸網(wǎng)停電，檢測速度低于5km/h。這種傳統(tǒng)檢測方法現(xiàn)難以滿足日益增長的隧道快速檢測需求。
二、項目簡介
本項目針對路網(wǎng)交通隧道結(jié)構(gòu)無法實現(xiàn)快速檢測的痛點，研制出一套多通道車載探地雷達系統(tǒng)，利用遠距離空氣耦合雷達天線技術(shù)、快速掃描技術(shù)、絕對定位技術(shù)、探地雷達數(shù)據(jù)快速處理技術(shù)，提供了一種隧道全斷面車載探地雷達檢測方案。檢測系統(tǒng)可以安裝在鐵路軌道車、汽車等平臺，在20km/h至80km/h正常行駛條件下完成隧道快速檢測。
隧道車載探地雷達檢測方案
2012年項目團隊完成車載探地雷達系統(tǒng)原理樣機研制；2015年項目技術(shù)經(jīng)過中國鐵總公司技術(shù)評審，認定總體技術(shù)達到國際先進水平，同年項目團隊進入成都西南交大研究院有限公司進行項目中試孵化，2017年完成車載探地雷達系統(tǒng)的產(chǎn)品化研發(fā)，研制出鐵路隧道車載探地雷達系統(tǒng)；2018年研制出公路隧道汽車車載探地雷達系統(tǒng)，2019年研制出地鐵隧道車載探地雷達系統(tǒng)。
本項目車載探地雷達技術(shù)先后應(yīng)用于隴海鐵路、準(zhǔn)東鐵路、沈丹客專、朔黃鐵路、仁沐新高速公路、九綿高速公路、青島地鐵等線路的隧道和路基質(zhì)量檢測。
累計完成隧道檢測800余公里，完成路基檢測1700余公里。
三 項目產(chǎn)品配置及技術(shù)參數(shù)
（1）產(chǎn)品配置
（2）技術(shù)參數(shù)
檢測通道：6通道
天線主頻：300MHz、900MHz
采用頻率：500kHz
采樣點數(shù)：512/1024
掃描速率：976scan/s
測點間距：8mm/16mm/32mm可選
檢測速度：10km/h～175km/h
檢測深度：2m～3m
耦合距離：0.5m～4.5m
里程定位：絕對定位，數(shù)據(jù)里程可寫
工作溫度：-30℃～+70℃
工作電壓：12V直流/220V交流
系統(tǒng)功耗：＜200W
四 項目獲獎情況
2015年國際隧道與地下空間協(xié)會（ITA）年度技術(shù)創(chuàng)新獎
2017年“創(chuàng)業(yè)天府菁蓉匯—雙流”軍民融合專場路演第三名
2018年中國科學(xué)院第一屆“率先杯”未來技術(shù)創(chuàng)新大賽獲得入圍決賽獎
2018年第七屆中國創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽獲得四川賽區(qū)先進制造行業(yè)決賽第2名
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