Географически Северомуйский железнодорожный тоннель расположен на территории республики Бурятия в Восточной Сибири России по трассе Байкало-Амурской магистрали. Северомуйский тоннель является самым длинным железнодорожным тоннелем в России, его длина составляет 15.3 км. Строительство тоннеля было начато в 1977 г., а сдача в эксплуатацию была в 2003 году. Ввод в эксплуатацию Северо-Муйского тоннеля позволил сократить время прохода поездов на этом участке в 6 раз; обеспечить безопасность и надежность движения поездов по сравнению с обходным путем; снизить эксплуатационные расходы по содержанию обходного пути длиной 61 км, в составе которого находятся 80 искусственных сооружений (мосты и трубы, 4 галереи, 2 тоннеля); повысить объем перевозимых грузов; снизить показатели энергетических и эксплуатационных затрат.
Сразу после ввода в эксплуатацию стали проявляться отказы пути в виде «отрясения» шпал, отрыва путевых блоков, просадок пути. Главной проблемой Северомуйского тоннеля является его расположение в районе с высоким геодинамическим потенциалом, выражающемся в частых землетрясениях, смещениях геоблоков по разломам, выбросах агрессивных подземных вод и газов по разломам. За 26 лет строительства накопились повреждения в виде трещин в обделке, совпадающих с направлением зон дробления в горной перемычке, разрушений в бетоне основания пути по данным геофизического обследования и бурения.
Целью данного проекта было создание волоконно-оптической системы деформационного мониторинга, обеспечивающей контроль напряженно-деформированного состояния конструкций обделки тоннеля и рельсовых путей.
Контролируемым участком тоннеля был выбран отрезок длиной 1 км.
Контролируемые параметры и датчики:
— деформация рельсовых плетей (волоконно-оптические тензометры);
— деформация обделки тоннеля (длиннобазные волоконно-оптические датчики деформации);
— температура (волоконно-оптические датчики температуры).
Данные с волоконно-оптических датчиков собираются и обрабатываются с помощью интеррогатора производства компании Micron Optics. Данные с интеррогатора в режиме реального времени передаются на диспетчерский пункт.
В результате контроля деформаций тестового участка тоннеля появилась возможность непрерывного контроля и анализа напряженно-деформированного состояния рельсовых путей и обделки тоннеля, выявление трендов и закономерностей в работе конструкций тоннеля.
