Arquitectura y aplicación de la detección inteligente de la inyección de lechada detrás del revestimiento de túneles con escudo basada en la arquitectura nube-borde-extremo

LI Kang ,  

XIE Xiongyao ,  

ZHOU Biao ,  

ZENG Li ,  

HUANG Changfu ,  

摘要

Con el continuo desarrollo del transporte urbano por ferrocarril, la demanda de construcción de túneles con escudo y su número están en constante aumento. La inyección de lechada detrás del revestimiento del túnel es una tecnología clave para controlar problemas de la ingeniería como la perturbación de la formación geológica y el desajuste de las placas, y es crucial para garantizar la seguridad de la construcción con escudo y de las estructuras superficiales. Con el fin de lograr la automatización y la inteligencia en la detección de la inyección de lechada detrás del revestimiento, se propuso un mecanismo montado en un vehículo que permite la detección rápida y automatizada de la calidad de la inyección de lechada detrás del revestimiento por medio de un radar de penetración terrestre (RPT) convencional, abordando la baja eficiencia en la detección manual. Se describen en detalle la composición del hardware, el modo de operación y los parámetros principales de este mecanismo. Se realizaron pruebas con una serie de modelos en diferentes condiciones de trabajo para obtener más de 600,000 datos de exploración A de alta calidad con etiquetas. Se desarrolló un modelo de identificación inteligente de espesor de la inyección de lechada detrás del revestimiento con un rendimiento excelente basado en dos tipos de datos de prueba, A-scan y B-scan, así como en estrategias de entrenamiento. Se propone un método inteligente de detección de la inyección de lechada detrás del revestimiento basado en la arquitectura nube-borde-extremo y se desarrolló la plataforma GPR-AI Master basada en parte en esta arquitectura para implementar y aplicar rápida y eficazmente modelos de inteligencia artificial en la nube. Se propone un mecanismo de retroalimentación dinámica basado en la detección montada en un vehículo y en los resultados del análisis inteligente para supervisar todo el proceso de excavación de un túnel. Se verificó la efectividad del método de detección inteligente en 16 proyectos de túneles con escudo diferentes.

关键词

Ingeniería de túneles; túneles con escudo; inyección de lechada detrás del revestimiento; radar de penetración terrestre; detección inteligente; nube-borde-extremo

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