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第80期 城市軌道交通運營監測管理與技術

2020-4-15 12:02
原作者: 52監測網 來自: 52監測網 收藏 分享 邀請

【52監測網】第80期 城市軌道交通運營監測管理與技術


52監測網專家報告分享-第80期

城市軌道交通運營監測管理與技術
張建全 北京城建勘測設計研究院有限責任公司 總工程師

目錄

一、城市軌道交通發展概況
二、軌道交通運營監測管理
三、軌道交通運營監測技術
四、運營監測發展與展望

內容簡介

一、城市軌道交通發展概況

我國城市軌道交通概況(2018年數據)

至2018年初,中國內地城軌交通建設項目已獲批復的城市為62個(包含地方政府批復的18個城市),規劃線網長度7321.1公里,規劃車站4465座。

至2018年6月,我國34座城市開通運營軌道交通線路,運營線路總里程5021公里,其中地鐵3882公里。我國共56個城市開工建設城軌交通,共計在建城軌交通線路254條,在建線路里程達到6246.3公里。

國家發展改革委批復的44個城市規劃線路總投資額達到36172.2億元,共計16個城市投資計劃超過1000億元,26個城市規劃線網規模超過100公里。


從運營線路制式結構看,已開通城軌交通包括地鐵、輕軌、單軌、市域快軌、現代有軌電車、磁浮交通、APM七種制式。其中,地鐵3881.7公里,占比77.2%;輕軌233.4公里,占比4.8%;單軌98.5公里,占比2%;市域快軌501.8公里,占比10%;現代有軌電車243.4公里,占比4.9%;磁浮交通58.8公里,占比1.1%;APM線4公里,占比0.1%。


城市軌道交通結構運營風險特點


城市軌道交通結構運營期存在自身結構風險及外部環境影響風險,對運營安全產生重大影響。

運營線路結構缺陷和病害問題


(1) 隧道結構的沉降變形:南京地鐵10號線隧道結構縱斷面沉降(形成多處沉降槽,豎曲線曲率超限)

(2)隧道結構開裂:杭州地鐵一號線受上方堆土引起盾構隧道管片開裂

(3)隧道結構滲漏水:上海地鐵區間結構滲、杭州地鐵區間結構滲漏


運營線路結構風險事故實例

1)廣州地鐵二號線受周邊基坑施工事故影響停運事故


2005年7月21日,廣州海珠區江南西海珠城廣場工程發生基坑坍塌重大安全事故,由于事故現場距離地鐵二號線隧道較近,為安全起見,地鐵二號線中大站至市二宮站區段停運近1天。

該工程發生事故時,已經挖至距離地鐵二號線水泥防護層5.7米處,原設計4層基坑17米,后開挖成5層基坑(20.3米),超挖挖孔樁成吊腳樁,威脅地鐵二號線遂道的安全。

2)南京地鐵二號線結構路基拱起事故


2011年8月22日下午2點47分,南京地鐵二號線一列開往油坊橋方向的列車剛離開下馬坊站約200米處,車廂外突然冒出火花,車廂里也冒出濃煙,第三和第四節車廂上下錯位近半米。地鐵停下后,數百乘客不得不下車步行回到下馬坊站。事故的原因是地下水滲入,將一段20多米長的混凝土結構路基拱起,導致道床上浮,列車車廂錯位。


3)深圳地鐵9號線外部施工鉆穿地鐵隧道事故


2017年10月28日晚21時許,深圳地鐵9號線深灣至深圳灣公園區間(往文錦方向)隧道管片,因外部地質鉆探施工被擊穿導致涌泥。

4)深圳地鐵11號線外部打樁施工鉆穿地鐵隧道事故


2017年12月6日,深圳地鐵由于一外部施工單位在未經審批的情況下擅自進行打樁施工作業,造成地鐵11號線樹灣南-后海區段(往碧頭)方向接觸網設備受損,全線運行受阻,大量乘客滯留。


5) 重慶地鐵6號線受山體滑坡影響停運事故



2018年10月12日,日常巡查工作發現金山寺至曹家灣上行蔡家大橋北橋頭洞口上方出現圍墻拉裂、變形等情況,6號線從10月12日15時30分起,暫停禮嘉—蔡家區段運行(含曹家灣、金山寺兩個車站)。


隧道出口距離山體有大致75米段的隧道體,因地層向東側滑移,導致兩個隧道洞口正上方均出現向上貫通的不規則裂痕,裂痕寬度約為3至5厘米不等,且右側(東側)隧道口的右拱與隧道出口正立面墻體分離,裂痕直貫至接近地面。


現場采取“卸載”措施,消除導致隧道位移的隱患。


二、運營監測管理


城市軌道交通運營監測管理法律法規體系


目前與城市軌道交通運營監測管理相關的法律法規、部門規章、地方性法規等法規體系相對比較完整。



有關運營監測的幾個重要法規和規范性文件



各地運營監測管理模式


1)建設單位委托第三方監測

2)運營單位委托第三方監測

保護區標界、保護區巡查,結構巡查、結構定期檢查,結構專項檢查、結構定期監測,結構專項監測;

各地城市軌道交通運營監測行政管理和職責區別;

三、 運營監測技術

城市軌道交通運營監測技術標準現狀

國外有關的運營監測與評價標準

國內建設期的標準較完善,運營期有關的標準相對不足

已有部分相關的國標、行標、地標、企業標準,但對運營期監測內容規定未形成系統的標準,對運營監測數據使用及評價和養護維修指導性不強。


《城市軌道交通運營監測與評價方法》


國家標準《城市軌道交通運營監測與評價方法》系列標準編制及內容

本標準邏輯框架及主要內容


特點:1、將日常巡查、定期檢查、專項檢查(檢測)納入運營監測規范范疇;2、明確了安全監測、定期監測、專項監測的概念和范圍;3、規定了運營監測評價的條件、類型、內容及方法。


城市軌道交通運營監測新技術

1)無人機影像采集與視頻檢測
2)合成孔徑雷達技術
3)自動測試傳感器監測技術
4)測量機器人監測技術
5)光纖智能材料
6)三維激光掃描技術
7)快速綜合無損檢測技術


四、發展與展望


利用BIM技術實現建設期與運營期結構、設備和環境基礎數據與監測檢測成果的管理應用


基于全生命周期考慮,建設期的線路結構及地表沉降等監測數據也是運營期結構監測的有效依據,要保證建設期監測數據延續到運營期,并在進行運營監測信息管理及分析時要充分利用。


基于BIM平臺,實現全生命周期線路結構、設備、環境(地質、管線、建構筑物等)基礎資料與監測數據可視化管理與應用。

開發應用結構病害高精度智能巡檢設備和多維度自動監測技術


開發和應用軌道交通線路結構病害高精度智能巡檢機器人技術,以及高精度、高穩定性多維度自動監測設備和網路,為安全運營信息化管理做好基礎保障。


構建在線監控系統,實現線網全息自動安全監測與巡查工作



利用信息化手段,在線監控系統自動實現線網全息安全巡查與監測將成為趨勢,集成管理及在線監測巡查手段,輔助城市軌道交通結構安全保護管理。

搭建大數據智能平臺,自動實現巡視監測數據的關聯分析、安全診斷評價及應急管理

在評價要求的框架下,從單一的監測手段到綜合技術的應用

空天地外部環境監測
結構綜合快速無損檢測
結構內部智能感知神經
基于評價模型的自診斷
集成大數據綜合預警


對運營監測技術需求的趨勢

? 監測綜合化(技術手段從單一到綜合集成,空、天、地、內部綜合措施,監測概念的延申,與評價、維修加固、安全管理的一體化)
? 數字化(基于數字運營維護需要出發,對監測成果的數字化及可視化表達和管理)
? 自動化(空、天、地、內部綜合監測;基于高精度測量儀器、測試儀器、傳感器、感知神經組建自動化采集、傳輸、處理系統;目標智能檢測、知識庫支持下的典型目標智能提取;按需實時化)
? 信息化(基于物聯網+、無線傳輸、等手段構建的信息流鏈路)
? 智能化(空、天、地、結構內部監測信息的實時智能服務,集成大數據智能化分析、預測、評價等自診斷、預警與給出處理措施,人工智能和腦認知自動決策;應急聯動)

城市軌道交通運營監測管理與技術

張建全 北京城建勘測設計研究院有限責任公司 總工程師

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  • 幺不語 2020-8-19 16:52
    52監測網專家報告分享-第80期《城市軌道交通運營監測管理與技術》 張建全

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億呀~億呀~
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