模板台车定位和空洞监控系统的设计及应用

赵晓锋, 盖 琛, 张豪祺

(中铁工程装备集团有限公司， 河南 郑州 450016)

0 引言

模板台车在衬砌工作前，首先需要对其位置定位，以便二次衬砌施工时能够均匀浇筑，区域对称[1-2]。传统模板台车定位通常采用悬挂中立垂线和人工测量结合的方法，但实现过程繁琐，同时存在较大误差，且不利于下方车辆通过[3]。目前模板台车定位大多借助全站仪进行测量，确定模板台车相对理论值的偏移量，最后调整台车位置至误差范围内。此方法需要专业测量人员配合，测量精度完全依赖于施工经验，自动化程度较低，操作难度较大[4-7]。为改善这一问题，本文提出一种新型的定位方法，运用激光测距传感器结合编写的工控机软件实现模板台车的定位工作，达到简化施工过程，提高定位精度的效果。

隧道衬砌空洞问题十分普遍，隧道空洞会造成衬砌厚度不足、结构受力特性劣化，给隧道的健康安全运营带来诸多不利影响，在施工中需要采取多方面的措施避免空洞的出现[8-12]。目前，用于隧道病害的检测方法包括： 敲击法、地质雷达法、超声脉冲法、红外线温度场照相技术等，其中，现场常用方法是敲击法和地质雷达法。敲击法检测比较直观，但需要对反馈信号进行处理才可准确检测，工作效率很低，并具有一定危险性[13]。地质雷达方法因其精度高、无损检测等特点近几年被广泛应用[14-15]，但对于厚度超过0.5 m的衬砌背后注浆质量很难准确识别，且价格比较高。此外，这些方法有一个共同缺陷，均是在衬砌完成之后进行检测，一旦发现空洞，再采取剔凿、注浆、再填实的方法解决空洞，但这样势必会损坏拱顶浇筑结构。……