9.2.衬砌裂缝现状检测方法.

隧道衬砌裂缝现状检测方法
2、结果展示
根据调查结果，绘出展示图，以拱顶为中心线 ，两边展开，透视方式是从隧道内观察。沿隧道 轴向标上桩号或洞身标号。横向对衬砌部位进行 划分，使查出的病害能正确显示在展示图上。 隧道表面病害是隧道工作安全状态的最真实记 录，凡是出现开裂的地段，说明衬砌结构的应力 水平已超过了弹性极限，进入非安全工作状态。 将开裂、掉块和漏水等病害摄像记录汇编成病害 图，可用于评价隧道病害的严重程度和原因分析 。
隧道衬砌裂缝现状检测方法
4、基于机器视觉技术的调查方法
人工现场调查法时间长、效率低，消耗大量人力 、物力，导致调查成本较高，且需在隧道停运的 情况下(或半幅限行〉进行,阻碍交通，影响隧道 运营，并且调查作业过程中往往带有很大的危险 性。 人工调査结果可靠性差，依赖于检测人员个人经 验，具有一定的随机性和主观性。调查频度低,往 往一年才进行一次。对隧道的整体变化动态难以 掌握。因此可使用机器视觉技术代替人工，实现 定期快速的隧道病害调査。
1、裂缝宽度与深度测量
1）刻度放大镜：
刻度放大镜也称为裂缝显微镜。操作方法是将 物镜对准待观测裂缝，通过旋转显微镜侧面的旋 钮可将图像聚焦，目镜可以读出裂缝的宽度。 目前，部分裂缝显微镜具有自动測读裂缝宽度 的功能。具有很高的分辨率,显微镜连着一个在 任何工作条件下都能提供清晰图像的可调光源。
隧道衬砌裂缝现状检测方法
机器视觉技术的调查方法
3、高清图像的快速采集、存储及传输
为获取隧道内部的高清图像，采用CCD快速成像技 术，利用工业光源和高清工业CCD数字相机，实现 高清图像的采集、存储和传输。 ①CCD传感器的高清成像:采用大尺寸彩色面阵高 成像分辨率(达1300 × 1024），千兆网视频接口 ，采用帧存技术，提高帧频（达40HZ）。 ②高清晰快速存储：用大容量图像数据融合处理 技术实现。 ③成像照明：由于隧道内光线差，采用成熟工业 光源技术，辅助成像。
机器视觉技术的调查方法
6、建立病害定期调查体系以及病害跟踪分析机制
隧道病害的自动识别，利用了经过预处理的隧道 内部高清图像数据，通过提取病害的特征，采用 相应的智能识别算法实现病害的自动识别。 ①采用电子标尺技术测量病害的位置、长度和宽 度，获得面积和衬砌侵限等信息。 ②隧道病害样本特征值的提取技术研究，建立病 害特征样本库。 ③隧道病害模式识别算法研究，包括模糊识别算 法，专家系统等。
机器视觉技术的调查方法
1、原理
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1、原理
机器视觉技术的调查方法
2、基于激光测距和车辆测速的空间定位
调査系统必須获得成像的空闻位置信息，车辆测 速提供调查平台的里程数据，激光测距提供成像 的距离，二者构成了系统的成像空间位置。 ①车辆测速技术：利用非接触式光电测速传感器 和高精度光电编码器实现卨精度的测速, 当然, 有了速度,就可求出实际距离。 ②无合作目标的激光测距：采用脉冲激光測距法 ，在没有反射棱镜的情况下，实现測距精度达到 1mm，測程达100m。
机器视觉技术的调查方法
1、原理
机器视覚系统就是用机器代替人眼来作各种測量 和判断。其基本工作原理是通过图像摄取装置， 将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用图像 处理系统，对这些信号进行各种运算，进而控制 现场的设备工作。 系统安装在承载车5上,在ABCDE五个方向上各安装 了一套照明系统1、高速成像系统，2 激光测距系 统；3.光电测速系统；4安装在承栽车的侧下方。 承载车在隧道内匀速行进，5个方向的成像系统高 速地采集隧道的图像、测距模块和测速模块获取 图像的空间位置信息。
第九讲
之
隧道养护与维修
——隧道裂缝检查 现状检测方法
主讲人：欧阳艳
隧道衬砌裂缝现状检测方法
1、裂缝宽度与深度测量
裂缝宽度和深度是判断开裂程度的重要依据 ，隧道衬砌混凝土的外观缺陷检测包括：裂缝 、蜂窝、麻面、平整度和几何轮廓等。 检测方法包括：刻度放大镜、塞尺、超声法 等。
隧道衬砌裂缝现状检测方法
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隧道衬砌裂缝现状检测方法
3、现场人工调查法
运营部门不定期委托相关单位对停运后的现场 进行病害人工调查,调查往往是在交通量少时进行 (凌晨1～5点)。：采用人工调査的方法，调查人 员对璲道的病害进行近距离的现场测量和记录， 常常需要起降装置的辅助，作业带有危险性。 常规的衬砌裂缝调查是由检测人员在现场进行 裂纹分布、宽度、深度及性质做调查，用读数显 微镜測裂纹的宽度，用声波仪检测裂缝深度。读 数后记录并进行数据整理，然后按一定比例绘制 裂纹展示图，观察裂纹随时间的发展动态。
机器视觉技术的调查方法
5、基于图像的隧道病害自动识别
隧道病害的自动识别，利用了经过预处理的隧道 内部高清图像数据，通过提取病害的特征，采用 相应的智能识别算法实现病害的自动识别。 ①采用电子标尺技术测量病害的位置、长度和宽 度，获得面积和衬砌侵限等信息。 ②隧道病害样本特征值的提取技术研究，建立病 害特征样本库。 ③隧道病害模式识别箅法研究，包括模糊识别算 法，专家系统等。
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4、图像预处理、展开、拼接以及三维图像生成
获取隧道内部的高清图像后，对图像进行预处理 、展开、拼接生成隧道内部三维图像。 ①图像数据预处理：包括图像灰度级校正，图像 二值化处理等。 ②图像展开:根据成像的空间位置信息，将隧道图 像进行展开，便于图像识别。 ③多张图像拼接以及三维图像生成。
1、裂缝宽度与深度测量
2）塞尺:塞尺由标有厚度的数个薄钢片组成， 可以量测裂缝的宽度和厚度。根据插入裂缝的钢 片的厚度和深度，得出宽度较大的裂缝的宽度和 深度。 3）检査裂缝的深度或方向,可通过钻孔取芯的 方法进行检查
隧道衬砌裂缝现状检测方法
1、裂缝宽度与深度测量
4）超声波无损检測也应用于裂缝检查。根据 超声波在衬砌混凝土中的传播速度，得出行程 时间曲线；然后，超声波发射器位置固定，使接 收器沿衬砌某一方向移动，根据裂缝位置处超声 波传播时间的变化如延迟时间等,即可计箅出裂 缝深度，超声波检测方法简便易用,对检測结构 无损害,应在结构检查中推广应用。