世界最大水下盾構(gòu)隧道在濟南開掘，隧道的安全性如何得到實時保障

2024年9月2日在濟南市黃河北岸，直徑達17.5米的“山河號”盾構(gòu)機刀盤開始緩緩轉(zhuǎn)動。由中鐵十四局集團承建的濟南市黃崗路穿黃隧道正式啟始盾構(gòu)掘進作業(yè)，標志著世界最大直徑水下盾構(gòu)隧道的穿越黃河之旅正式開啟。

世界最大水下盾構(gòu)隧道在濟南開掘，隧道的安全性如何得到實時保障(圖1)

中國的隧道建設(shè)歷史已經(jīng)積累了豐富的經(jīng)驗和輝煌的成就，特別是在近年來，中國隧道建設(shè)的技術(shù)水平和施工能力不斷提升，例如穿越高寒凍土區(qū)的青藏鐵路隧道群、港珠澳大橋海底隧道的建成等等。但是隧道建成之后如何確保其安穩(wěn)可靠的運行，也是關(guān)乎隧道安全和行車安全的重要問題。

一、隧道實時監(jiān)管難度大

1.隧道內(nèi)部通常光線昏暗，視線受限，這給監(jiān)測設(shè)備的安裝和運行帶來了很大的挑戰(zhàn)。同時隧道內(nèi)的空氣質(zhì)量、濕度、溫度等環(huán)境因素也會影響設(shè)備的正常工作，增加了監(jiān)管的難度。

2.隧道內(nèi)的交通流量大，車輛密集，容易發(fā)生交通事故和擁堵。實時監(jiān)管需要具備高效的數(shù)據(jù)處理能力和快速反應(yīng)機制，以便在緊急情況下迅速采取措施，保障交通的順暢和安全。然而人工巡檢在處理大量數(shù)據(jù)和實時響應(yīng)方面仍存在一定的局限性，這進一步加大了監(jiān)管的難度。

3.隧道內(nèi)的通信信號往往較差，這給實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)傳輸帶來了很大的困難。監(jiān)測設(shè)備需要依賴穩(wěn)定的通信網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù)，但在隧道這種特殊的環(huán)境中，信號覆蓋不全、信號強度弱等問題普遍存在。

盡管在隧道的實時監(jiān)測過程中面臨著許多復雜且難以解決的問題，例如設(shè)備的穩(wěn)定性和準確性、數(shù)據(jù)的實時傳輸和處理、以及環(huán)境因素的干擾等，但是隨著WITBEE?萬賓科技?隧道安全監(jiān)測系統(tǒng)的不斷建設(shè)和發(fā)展，實現(xiàn)這一目標有了新的希望和可能性。

世界最大水下盾構(gòu)隧道在濟南開掘，隧道的安全性如何得到實時保障(圖2)

二、實時保障隧道的安全性，提高隧道監(jiān)管的效率

隧道安全監(jiān)測系統(tǒng)通過綜合分析隧道涵洞兩端拱頂和上端地表的位移、沉降情況，以及隧道內(nèi)部的傾斜、微震活動、溫濕度變化、人體舒適度、水平收斂和裂縫發(fā)展等關(guān)鍵指標數(shù)據(jù)，建立起一套全面的隧道工程監(jiān)測、評估與預測系統(tǒng)。

隧道安全監(jiān)測系統(tǒng)的目的在于及時發(fā)現(xiàn)邊墻形變、地表沉降等安全隱患，從而幫助監(jiān)管單位及時采取相應(yīng)的預防措施，以趨利避害并確保隧道的安全運營。而且通過對地表建筑物的傾斜情況進行監(jiān)測，以及對隧道路面水位的實時監(jiān)測，進一步增強了系統(tǒng)的全面性和準確性。通過這些綜合監(jiān)測手段，隧道安全監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)隧道的實時安全預警功能，及時向管理人員發(fā)出各類安全隱患的警報，以便他們可以根據(jù)不同的隱患采取必要的應(yīng)對措施。

隧道安全監(jiān)測系統(tǒng)所收集的監(jiān)測數(shù)據(jù)，不僅為隧道結(jié)構(gòu)的變形分析提供了堅實的數(shù)據(jù)支撐，還為結(jié)構(gòu)缺陷損失分析提供了有力的支持。這些詳細的數(shù)據(jù)幫助工程師和維護人員更深入地了解隧道的健康狀況，從而制定出更加科學合理的維護和修復方案。通過這些方案的實施，可以有效地延長隧道的使用壽命，確保交通的暢通無阻和人員的安全，從而為城市生命線的安穩(wěn)和可靠提供更加安全的保障。

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