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日本全國鐵路橋梁總數(shù)超過10萬座，隧道超過4700座，平均使用年限均超過60年，其中不少隧道壽命已經(jīng)超過了100年。與平均使用年限僅30年的公路交通設(shè)施相比，鐵路基礎(chǔ)設(shè)施的維修任務(wù)更加繁重。為了提高鐵路設(shè)施維修管理的效率，日本鐵路采取有計(jì)劃的檢查與診斷，制定科學(xué)合理的維修施工對(duì)策，并積極開展監(jiān)測維護(hù)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)，下面就讓小編帶大家去了解一下吧！
日本鐵路設(shè)施維修現(xiàn)狀
日本鐵路設(shè)施的維修一般分為“事后維修”與“預(yù)防維修”兩種策略。
從上世紀(jì)七十年代開始，日本國鐵系統(tǒng)就積極開展預(yù)防維修工作，對(duì)鐵路設(shè)施開展定期檢查，針對(duì)具體情況制定維修計(jì)劃。2007年，日本國土交通省制定了《鐵道構(gòu)造物維修管理標(biāo)準(zhǔn)》，確定了標(biāo)準(zhǔn)流程：先制定好維修管理計(jì)劃，然后按照計(jì)劃對(duì)所有鐵路設(shè)施進(jìn)行定期全面檢查（每兩年進(jìn)行一次）；針對(duì)突出的結(jié)構(gòu)變形等問題，進(jìn)行個(gè)別詳細(xì)檢查，實(shí)行健全度評(píng)價(jià)，制定重點(diǎn)維修措施。
目前，在全面整體檢查的調(diào)查階段，基本還是靠目視與檢查錘敲打聽音的方法，導(dǎo)致檢查效率不高，難以做定量化檢查，不易記錄且檢查結(jié)果因人而異。在個(gè)別重點(diǎn)檢查階段，雖然可以采用傾斜、裂縫、變形、加速度等各種傳感器進(jìn)行測量，但進(jìn)行長期自動(dòng)監(jiān)測的實(shí)例仍不多見，對(duì)檢查結(jié)果的判斷解讀，也主要依靠熟練者的經(jīng)驗(yàn)。
隧道病害自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)
為了提高隧道監(jiān)測和檢查工作的效率，實(shí)現(xiàn)隧道狀態(tài)監(jiān)測自動(dòng)化，日本正在研發(fā)一套基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的隧道病害自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)檢測設(shè)備主要包括地內(nèi)變形儀、激光內(nèi)空變形儀、裂縫寬度測量儀、無線數(shù)據(jù)中繼器、檢測數(shù)據(jù)集中服務(wù)器等，由于采用無線傳輸網(wǎng)絡(luò)和低耗能無線傳感器，現(xiàn)場沒有復(fù)雜的配線，系統(tǒng)能夠及時(shí)傳輸隧道襯砌層健康狀態(tài)數(shù)據(jù)，并且可以長期進(jìn)行隧道的遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測。
➤地內(nèi)變形儀，能夠精確測量出隧道變形點(diǎn)的相對(duì)變形數(shù)量，準(zhǔn)確把握隧道中變形點(diǎn)的分布規(guī)律。
➤ 激光內(nèi)空變形儀，通過測定激光從發(fā)射到反射回來的時(shí)間來測定距離，或者直接測定脈沖波在儀器與目標(biāo)之間往返的延遲時(shí)間，從而求得隧道內(nèi)壁空洞大小的電磁波測量儀。由于測量數(shù)據(jù)時(shí)，會(huì)受到環(huán)境的干擾而出現(xiàn)誤差，一般需要多次測量并在數(shù)據(jù)處理時(shí)進(jìn)行平均計(jì)算，以便減少誤差，提高精度。
➤裂縫寬度測量儀，是一種采用π型形變儀的高靈敏度裂縫測量儀器，能夠針對(duì)±5毫米的形變，或者5000微米的裂縫，進(jìn)行精確測量。
其他措施
除了研發(fā)隧道病害自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)以外，日本還在開發(fā)一種隧道狀況客觀評(píng)價(jià)系統(tǒng)，可以提高隧道健康狀況全面檢查的效率，抑制安全評(píng)估過度謹(jǐn)慎的傾向。
該系統(tǒng)可以在目視檢查時(shí)，采集隧道內(nèi)壁健康情況的影像、圖像信息，然后利用圖像及視頻影像處理技術(shù)，生成隧道內(nèi)部狀況的虛擬三維影像、圖像庫。在隨后需要進(jìn)行全面檢查時(shí)，有關(guān)人員或?qū)＜也槐亟?jīng)常親臨現(xiàn)場，只要面對(duì)逼真的隧道虛擬3D影像、圖像庫，就能夠?qū)ζ浣】登闆r進(jìn)行細(xì)致檢查和客觀評(píng)估。