日本東急建設等多家單位開發(fā)了隧道檢測、監(jiān)測系統(tǒng)

1)東急建設等——一種無須采取交通管制的運行中隧道全斷面檢測系統(tǒng)

近日，日本東急建設、東京大學和小川優(yōu)機制作所等單位共同開發(fā)了一種無須采取交通管制的運行中隧道全斷面檢測系統(tǒng)，并成功完成了在既有隧道內的驗證試驗。該檢測系統(tǒng)以“移動式防護支架”為基礎，在其上方安裝了能夠自由變換形狀的“可變形導向支架”。支架搭載了自動檢測混凝土表面開裂和浮皮的裝置，這是首次在移動式檢測系統(tǒng)中加入混凝土表面浮皮檢測技術。由于支架為跨路式，一般車輛可在其下方通行。根據具體的隧道寬度，移動式防護支架可在6.36～9.56 m進行調節(jié)。

裂縫檢測單元是通過照片自動識別裂縫部位。在驗證試驗中，寬0.5 mm以上的裂縫檢出率達到100%，寬0.3 mm以上的裂縫檢出率達到80%以上。

敲擊檢測單元是通過自動敲擊混凝土，以人工智能判斷是否存在混凝土表面浮皮。經驗證，對于人工可檢測出的敲擊異常位置，敲擊檢測單元可100%檢測出來。

日本東急建設計劃在今后繼續(xù)進行驗證試驗的同時，在該公司修建的隧道內也逐步投入使用。通過積極聽取檢測工作人員的意見，進一步提升操作性能，提高實用性能。

近期，除日本東急建設外，日本的佐藤工業(yè)和大林組也對隧道斷面變形系統(tǒng)進行了研究。

2)佐藤工業(yè)——一款用于實時監(jiān)測隧道掌子面變形的系統(tǒng)

日本佐藤工業(yè)于2018年3月26日公布了一款用于實時監(jiān)測隧道掌子面變形的新系統(tǒng)。該監(jiān)測系統(tǒng)由TOF攝像頭、控制用計算機和警報LED構成。設定測量對象區(qū)域、開啟監(jiān)測模式后，TOF攝像頭將實時獲取點云數據，對測量值的變化量進行監(jiān)測。一旦變化量超過指定的異常界限值將發(fā)出警報，并向預先設定的郵件地址發(fā)送郵件通知。

過去以掌子面整體作為監(jiān)測對象時，會產生因作業(yè)人員進出攝像范圍而觸動警報等問題。使用該監(jiān)測系統(tǒng)可對至多3處區(qū)域進行部分監(jiān)測，針對不同部分設置不同的異常界限值，可有效解決進出人員較多而觸動警報的問題。目前，該系統(tǒng)已在日本石川縣和香川縣的2處施工現(xiàn)場內進行了試用。

3)大林組——一款用于山嶺隧道施工的崩塌前兆檢測系統(tǒng)

日本大林組于2018年2月19日公布了一款用于山嶺隧道施工的崩塌前兆檢測系統(tǒng)“Rockfall-Finder”。該系統(tǒng)由攝影機、計算機、警示燈和警報器等構成，安置在隧道鑿巖機上方。采用“背景差分法”圖像識別技術，反復地把當前圖像與0.1 s前的圖像進行對比，能夠檢測到細小裂縫和細微落石等崩塌前兆?？赡馨l(fā)生險情時通過警示燈和警報器提醒掌子面周邊作業(yè)人員避難。相比以往的目測方式，具有更高的精度，能夠大幅提升掌子面作業(yè)的安全性。

目前，大林組正在開發(fā)通過掌子面圖像評估掌子面安全性的人工智能(AI)。在新系統(tǒng)上導入AI將進一步提高掌子面評估精度，提高山嶺隧道施工的安全性。