轨道交通桥梁检测技术发展趋势探讨

发表时间:2020/6/30   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:李礼 陈立雄
[导读] 摘要:随着我国交通运输业的快速发展,桥梁在长期运营过程中不可避免地会发生结构损伤,从而逐渐降低结构的承载力和耐久性,甚至影响桥梁的运营安全。
        长沙市轨道交通运营有限公司  湖南长沙  410000
        摘要:随着我国交通运输业的快速发展,桥梁在长期运营过程中不可避免地会发生结构损伤,从而逐渐降低结构的承载力和耐久性,甚至影响桥梁的运营安全。桥梁结构损伤可能是人为或自然因素造成的。因桥梁结构损坏而造成的桥梁修复、加固和改建工程,必须在桥梁整体结构检查的基础上进行。因此,在桥梁使用过程中,需要对桥梁的整体结构进行检测。
        关键词:轨道交通;桥梁检测技术;发展趋势
        1 轨道桥隧检测现状
        以上海轨道交通检测为背景,目前,上海市投入运营的几条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展,但是这不能充分把人们从繁重的体力劳动中解放出来,无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,极大程度上解放劳动力。
        2 轨道交通桥梁检测技术方法
        2.1 桥梁无损检测法
        利用先进设备进行桥梁无损检测,例如超声波检测技术、地质雷达检测技术、声发射法检测技术、冲击回波法检测技术、红外热像检测技术、无线电检测技术、光纤检测技术、自感应检测技术等先进方法。无损检测方法的出现,标志着桥梁检测进入科技化、智能化阶段。
        2.2 肉眼观察法
        肉眼观察法是指检测人员直接观察或利用望远镜等设备进行桥梁检测的方法。对于高架线路的桥梁采用高空作业车和搭设脚手架的方式,在可到达区域进行常规检测。水上桥梁采用高清相机、高倍望远镜进行观察检测,或者在船只上搭设脚手架进行检测。这种方法成本高,机动性差,检测效果不全面,检测人员安全也得不到保障,具有很大的局限性。
        2.3 检测车检测法
        利用桥梁检测车将检测人员送到检测部位,桥梁检测车主要分为升降式检测车、吊篮式检测车及桁架式检测车。
        2.3.1 升降式检测车
        升降式检测车在桥底使用,结构简单,容易控制,方便桥梁底部的检测。其缺点是使用受限,首先,受升降高度限制,桥梁高度不能过高;其次,影响桥底交通,且桥底空间要足够停放检测车。
        2.3.2 吊篮式检测车
        吊篮式桥梁检测车结构简单,使用方便灵活,适合大部分桥梁类型,对于桥梁上部和下部均可检测,可在多种工况下工作(也适合高空作业),有有线操作和无线操作 2 种操作模式。但是吊篮式检测车结构庞大,会影响桥面交通。
        2.3.3 桁架式检测车
        桁架式桥梁检测车结构复杂,但是给检测人员提供了宽阔的作业平台,稳定性好,承载能力大。该产品最大限度地保证了操作人员的安全,具有实施检测作业方便、不中断交通、工作机动灵活、安全可靠性高等突出优点。但也具有移动不便、机动性较差的缺点。
        2.4 无人机检测法
        无人机桥梁检测主要利用无人机的高空悬停能力与高像素拍照能力结合进行桥梁检测。检测人员操作无人机,使其悬停在合适位置对检测桥梁进行局部拍照和录像,数据直接传输到地面或存储于机身,后期检测人员通过照片和录像来分析桥梁病害情况。无人机结构小巧,操作方便,可以用于特大桥梁检测。但是存在检测死角需要传统检测方式补充、续航能力一般、受天气影响较大的缺点。


        3 公路检测技术应用问题
        3.1 技术选择不过关
        在过程中根据笔者分析,也存在相当的问题。首先就是上文中提到的就技术选择不过关。技术选择不过关的原因包括两方面,首先在于对之前的具体检测单位事前调查不过关,并过分迷信相关档案,将技术选择进行简单的移植。在进行湖南郴州桥梁检测中,有工作人员不查,导致将长沙的情况出现混淆,导致出现技术选择出现问题,尤其是细节性问题,导致出现一些不需要出现的问题。还有一部分原因在于地自身技术的适应性检测不不过关,有一部分精细仪器需要严格的操作流程,而进行相应选择中忽视其关键细节,造成技术在检测中不能发挥作用。故而在现有情况下,需要进行必要的技术选择而技术选择不过关也容易造成问题。
        3.2 人员素质不过关
        人员素质是进行公路桥梁检测的关键。在检测应用出现问题除技术外就是人员建设。人员建设不过关导致技术应用问题更加严重。人员问题的表现形式包括,首先人员本身存在问题其技术使用条件不过关,其次是人员使用存在问题,技术与人才不相匹配,造成技术与人才的共同流失。
        3.3 检测系统不过关
        桥梁检测是系统性工程。在检测出现问题的情形下,基本是系统存在一定的问题,其中存在不适应性。究其状态一方面是系统中本身存在问题,还有就是系统的具体适应中存在一定的相关性问题,在检测中被发现,系统本身也难以适应现有状态,造成需要进行的系统,在调试未完成下的系统运行结果。
        4 发展趋势
        4.1 人工智能识别
        传统的人工识别检测效率低下,且检测结果受到客观因素限制。通过先进的人工智能可实现数据的快速识别,从而有效解决这一问题。
        4.2 机器人检测比例逐步增大
        借助机器人来代替人力劳动,实现检测的机械化和自动化,使得桥面交通不受影响,同时能够实时传输检测画面,精准检测出桥梁裂缝,使最终的检测达到盲区少、效率高的效果。随着无人机、水下机器人、蛇形机器人、爬壁机器人等能够搭载智能化功能模块智能技术的发展,人工检测将被逐步取代,在风险降低的同时还能大幅度提高检测效率。
        无人机检测技术的发展,主要是基于BIM的实景模型建立。规划无人机飞行航线,利用无人机对桥梁进行多角度拍摄,将采集到的图像信息进行BIM技术的后期处理,构建三维桥梁模型。这样可以让检测人员更加直观地了解桥梁病害位置及危害程度。可视化模型将大大减少沟通误区。
        爬壁机器人作为机器人研究领域的一项重要分支,它将地面移动机器人技术与吸附技术相结合,实现在地面、垂直墙面、天花板面等多种方位与角度上附着爬行运行,并能协助搭载特定工具实现特定的工作需求,广泛地运用于各种场合和领域。如今爬壁机器人己经在工业检测与维护、安全运营等多个领域取得成效。目前爬壁式机器人的研究不但取得了丰硕的成果,还服务于社会,取得了一定的经济效益和社会口碑。
        4.3 高效、高精度测量仪器开发
        综合目前所有试验检测方法,测量仪器的精度不足是其中主要的问题之一。除此之外,还应积极探索相关理论,开发适用于桥梁结构检测的专用仪器、高技术仪器,将电子技术与检测技术紧密结合。
        参考文献:
        [1]韩富鹏.铁路桥梁局部损伤检测技术分析[J].人民交通.2018(04)
        [2]王啸林.试论无人机在桥梁检测中的应用与发展[J].中国水运(下半月).2018(04)
        [3]荣桂枫.无损检测技术在道路桥梁检测中的应用[J].交通世界.2018(09)
        [4]杨金锦.分析道路桥梁检测技术的要点及应用[J].中国标准化.2018(06)
        [5]韦瑞福.新形势下公路桥梁检测技术探析[J].技术与市场,2018,25(2):127-128.
        [6]王玉珏,张晓丽.新形势下公路桥梁检测技术[J].黑龙江交通科技,2018,41(2):112,114.
        [7]刘斌.谈试验检测技术在道路桥梁中的运用[J].山西建筑,2018,44(3):186-187.
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