隧道衬砌裂损状态确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种隧道衬砌裂损状态确定方法及装置，其中该方法包括：获取隧道的局部变形检测数据和衬砌表观图像；根据衬砌表观图像，构建施工缝里程数据序列；确定隧道衬砌节段信息参数，根据隧道衬砌节段信息参数划分节段内的衬砌单元；确定各衬砌单元内衬砌裂损指数；根据节段内的衬砌单元的划分情况对局部变形检测数据进行划分，确定各衬砌单元局部变形指数；将各衬砌单元内衬砌裂损指数和各衬砌单元局部变形指数按单元进行归一化处理；确定隧道内各衬砌单元的衬砌裂损综合指数；根据隧道内各衬砌单元的衬砌裂损综合指数确定隧道内各衬砌单元的衬砌裂损状态。本发明专利技术可以实现隧道衬砌裂损状态的准确确定，隧道的衬砌裂损区段快速识别。段快速识别。段快速识别。

【技术实现步骤摘要】
隧道衬砌裂损状态确定方法及装置


[0001]本专利技术涉及隧道检测
，尤其涉及隧道衬砌裂损状态确定方法及装置。

技术介绍

[0002]本部分旨在为权利要求书中陈述的本专利技术实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。
[0003]传统隧道病害数据管理采用人工巡检和表格记录的方式开展。实践表明，单座隧道裂损可达数千条，具有形态多、分布散、多特征属性等特点。既有规范《铁路桥隧建筑物劣化评定第2部分:隧道》对裂损的等级评定做出了明确的规定，定义为A级的裂损必须伴随发展的。所述A级表示病害影响衬砌安全亟需采取措施。目前，逐条裂损执行评定，结果零散，难以获取衬砌结构整体状态，进而无法确定隧道重点养修区段，为此有必要针对特定长度内裂损分布的密度进行考察，进而为隧道重点区段划分和后续量化跟踪其变化态势提供依据。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种隧道衬砌裂损状态确定方法，用以实现隧道衬砌裂损状态的准确确定，隧道的衬砌裂损区段快速识别，该方法包括：
[0005]获取隧道的局部变形检测数据和衬砌表观图像；
[0006]根据衬砌表观图像，提取施工缝里程信息，构建施工缝里程数据序列；
[0007]根据施工缝里程数据序列划分隧道衬砌节段，确定隧道衬砌节段信息参数，根据隧道衬砌节段信息参数划分节段内的衬砌单元；
[0008]根据节段内的衬砌单元，逐单元确定各衬砌单元内衬砌裂损指数，所述衬砌裂损指数包括环向裂损指数和纵向裂损指数；
>[0009]根据节段内的衬砌单元的划分情况对局部变形检测数据进行划分，确定各衬砌单元局部变形指数；
[0010]将各衬砌单元内衬砌裂损指数和各衬砌单元局部变形指数按单元进行归一化处理；
[0011]根据归一化处理后的各衬砌单元内衬砌裂损指数和各衬砌单元局部变形指数，确定隧道内各衬砌单元的衬砌裂损综合指数；
[0012]根据隧道内各衬砌单元的衬砌裂损综合指数确定隧道内各衬砌单元的衬砌裂损状态。
[0013]本专利技术实施例还提供一种隧道衬砌裂损状态确定装置，用以实现隧道衬砌裂损状态的准确确定，隧道的衬砌裂损区段快速识别，该装置包括：
[0014]衬砌表观图像获取模块，用于获取隧道的局部变形检测数据和衬砌表观图像；
[0015]施工缝里程数据序列构建模块，用于根据衬砌表观图像，提取施工缝里程信息，构建施工缝里程数据序列；
[0016]衬砌单元划分模块，用于根据施工缝里程数据序列划分隧道衬砌节段，确定隧道衬砌节段信息参数，根据隧道衬砌节段信息参数划分节段内的衬砌单元；
[0017]衬砌裂损指数确定模块，用于根据节段内的衬砌单元，逐单元确定各衬砌单元内衬砌裂损指数，所述衬砌裂损指数包括环向裂损指数和纵向裂损指数；
[0018]局部变形指数确定模块，用于根据节段内的衬砌单元的划分情况对局部变形检测数据进行划分，确定各衬砌单元局部变形指数；
[0019]归一化处理模块，用于将各衬砌单元内衬砌裂损指数和各衬砌单元局部变形指数按单元进行归一化处理；
[0020]衬砌裂损综合指数确定模块，用于根据归一化处理后的各衬砌单元内衬砌裂损指数和各衬砌单元局部变形指数，确定隧道内各衬砌单元的衬砌裂损综合指数；
[0021]衬砌裂损状态确定模块，用于根据隧道内各衬砌单元的衬砌裂损综合指数确定隧道内各衬砌单元的衬砌裂损状态。
[0022]本专利技术实施例还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述隧道衬砌裂损状态确定方法。
[0023]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述隧道衬砌裂损状态确定方法。
[0024]本专利技术实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述隧道衬砌裂损状态确定方法。
[0025]本专利技术实施例中，与现有技术中难以准确评价衬砌状态、碎片化检测数据对隧道养修指导性不强的问题相比，本专利技术实施例通过以节段为单元建立环向裂损指标、纵向裂损指标，并融合局部变形检测数据，逐单元开展衬砌裂损状态评定，通过归一化处理方法，确定衬砌裂损综合指数，根据衬砌裂损综合指数判定衬砌单元的裂损状态，快速识别出整座隧道裂损状态的重点区段，从而确定隧道重点养修区段，准确评价衬砌裂损状态，为隧道重点区段划分和跟踪后续衬砌裂损变化提供依据。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0027]图1为本专利技术实施例中隧道衬砌裂损状态确定方法的流程图；
[0028]图2为本专利技术实施例中隧道各衬砌单元划的分示意图；
[0029]图3为本专利技术实施例中隧道裂损病害分布图；
[0030]图4为本专利技术实施例中第四节段衬砌局部变形示意图；
[0031]图5为本专利技术实施例中隧道衬砌裂损状态确定装置的示意图。
具体实施方式
[0032]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合附图对本发
明实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。
[0033]图1为本专利技术实施例中隧道衬砌裂损状态确定方法的流程图，该方法包括：
[0034]步骤101，获取隧道的局部变形检测数据和衬砌表观图像；
[0035]步骤102，根据衬砌表观图像，提取施工缝里程信息，构建施工缝里程数据序列；
[0036]步骤103，根据施工缝里程数据序列划分隧道衬砌节段，确定隧道衬砌节段信息参数，根据隧道衬砌节段信息参数划分节段内的衬砌单元；
[0037]步骤104，根据节段内的衬砌单元，逐单元确定各衬砌单元内衬砌裂损指数，所述衬砌裂损指数包括环向裂损指数和纵向裂损指数；
[0038]步骤105，根据节段内的衬砌单元的划分情况对局部变形检测数据进行划分，确定各衬砌单元局部变形指数；
[0039]步骤106，将各衬砌单元内衬砌裂损指数和各衬砌单元局部变形指数按单元进行归一化处理；
[0040]步骤107，根据归一化处理后的各衬砌单元内衬砌裂损指数和各衬砌单元局部变形指数，确定隧道内各衬砌单元的衬砌裂损综合指数；
[0041]步骤108，根据隧道内各衬砌单元的衬砌裂损综合指数确定隧道内各衬砌单元的衬砌裂损状态。
[0042]下面对每一步骤进行具体说明。
[0043]在步骤101中，获取隧道的局部变形检测数据和衬砌表观图像。
[0044]在本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种隧道衬砌裂损状态确定方法，其特征在于，包括：获取隧道的局部变形检测数据和衬砌表观图像；根据衬砌表观图像，提取施工缝里程信息，构建施工缝里程数据序列；根据施工缝里程数据序列划分隧道衬砌节段，确定隧道衬砌节段信息参数，根据隧道衬砌节段信息参数划分节段内的衬砌单元；根据节段内的衬砌单元，逐单元确定各衬砌单元内衬砌裂损指数，所述衬砌裂损指数包括环向裂损指数和纵向裂损指数；根据节段内的衬砌单元的划分情况对局部变形检测数据进行划分，确定各衬砌单元局部变形指数；将各衬砌单元内衬砌裂损指数和各衬砌单元局部变形指数按单元进行归一化处理；根据归一化处理后的各衬砌单元内衬砌裂损指数和各衬砌单元局部变形指数，确定隧道内各衬砌单元的衬砌裂损综合指数；根据隧道内各衬砌单元的衬砌裂损综合指数确定隧道内各衬砌单元的衬砌裂损状态。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述隧道衬砌节段信息参数包括：节段类型、施工缝信息、起拱线、上下行线路中线、隧道中线的其中一种或任意组合。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据隧道衬砌节段信息参数划分节段内的衬砌单元，包括：根据节段类型、施工缝信息，划分节段并确定节段数量，节段纵向宽度、节段环向长度和节段面积；根据起拱线、上下行线路中线、隧道中线，划分拱顶、上下行拱腰和上下行边墙的区域。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据节段内的衬砌单元，逐单元确定各衬砌单元内衬砌裂损指数，包括：根据位置信息确定裂损所属的衬砌单元；根据裂损所属的衬砌单元内的裂损长度、宽度、角度计算环向裂损指数、纵向裂损指数。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，按照以下公式计算环向裂损指数：按照以下公式计算纵向裂损指数：其中，i表示节段号，j表示区域位置，A
ij
表示待计算单元面积，H
ij
表示环向裂损指数，Z
ij
表示纵向裂损指数，δ
k
表示第k条裂损宽度，l
k
表示第k条裂损长度，cos(θ
k
)表示第k条裂损与水平线夹角正弦值，sin(θ
k
)表示第k条裂损与水平线夹角余弦值。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按照以下公式确定各衬砌单元局部变形指数：
其中，D
ij
表示第i节段j单元衬砌局部变形指数，c表示单元内局部变形数据数量，d
z
表示局部变形数值，z表示第z个变形数值。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，将各衬砌单元内衬砌裂损指数和各衬砌单元局部变形指数按单元进行归一化处理，包括：将环向裂损指数、纵向裂损指数、局部变形指数按单元分类归一化处理，归一化过程将量纲不同各项指数线性转化为[0,1]的范围内的无量纲参数，计算公式如下：量纲不同各项指数线性转化为[0,1]的范围内的无量纲参数，计算公式如下：量纲不同各项指数线性转化为[0,1]的范围内的无量纲参数，计算公式...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯乾宽，王石磊，宋国华，高岩，江波，齐法琳，贾飞宇，王兆宁，雷洋，田甜，彭湛，张弛，李耀南，刘恒柏，瞿起明，王少瑜，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京铁科英迈技术有限公司，
类型：发明
国别省市：