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

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

裂縫檢測單元是通過照片自動(dòng)識(shí)別裂縫部位。在驗(yàn)證試驗(yàn)中，寬0.5 mm以上的裂縫檢出率達(dá)到100%，寬0.3 mm以上的裂縫檢出率達(dá)到80%以上。

敲擊檢測單元是通過自動(dòng)敲擊混凝土，以人工智能判斷是否存在混凝土表面浮皮。經(jīng)驗(yàn)證，對(duì)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(shè)計(jì)劃在今后繼續(xù)進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)的同時(shí)，在該公司修建的隧道內(nèi)也逐步投入使用。通過積極聽取檢測工作人員的意見，進(jìn)一步提升操作性能，提高實(shí)用性能。

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

2)佐藤工業(yè)——一款用于實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(jì)算機(jī)和警報(bào)LED構(gòu)成。設(shè)定測量對(duì)象區(qū)域、開啟監(jiān)測模式后，TOF攝像頭將實(shí)時(shí)獲取點(diǎn)云數(shù)據(jù)，對(duì)測量值的變化量進(jìn)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(bào)，并向預(yù)先設(shè)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(duì)象時(shí)，會(huì)產(chǎn)生因作業(yè)人員進(jìn)出攝像范圍而觸動(dòng)警報(bào)等問題。使用該監(jiān)測系統(tǒng)可對(duì)至多3處區(qū)域進(jìn)行部分監(jiān)測，針對(duì)不同部分設(shè)置不同的異常界限值，可有效解決進(jìn)出人員較多而觸動(dòng)警報(bào)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(nèi)進(jìn)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(jī)、計(jì)算機(jī)、警示燈和警報(bào)器等構(gòu)成，安置在隧道鑿巖機(jī)上方。采用“背景差分法”圖像識(shí)別技術(shù)，反復(fù)地把當(dāng)前圖像與0.1 s前的圖像進(jìn)行對(duì)比，能夠檢測到細(xì)小裂縫和細(xì)微落石等崩塌前兆?？赡馨l(fā)生險(xiǎn)情時(shí)通過警示燈和警報(bào)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(píng)估掌子面安全性的人工智能(AI)。在新系統(tǒng)上導(dǎo)入AI將進(jìn)一步提高掌子面評(píng)估精度，提高山嶺隧道施工的安全性。