向“新”而行⑩ | 智能建造,为大盾构续航赋能

政务   2024-11-06 21:25   安徽  

近日,中铁四局承建的(北)京滨(海新区)铁路四标二分部天津机场1号隧道现场施工如火如荼,工人正在进行洞门延伸钢环施工,为盾构顺利接收做好充分准备。

©“京滨同心号”盾构机施工现场。

中铁四局京滨铁路四标正线长度12.661千米,施工内容包括东丽特大桥、路基、天津机场1号隧道及全线铺轨等工程。其中,由城轨分公司负责施工的天津机场1号隧道全长2940米,采用一台13.8米大直径泥水平衡盾构机“京滨同心号”施工。

©京滨铁路四标智慧指挥中心。

“天津机场1号隧道处于滨海软土地层,具有土壤含水率大、渗透性低等特点。此外,盾构掘进期间还要下穿京津塘高速、北塘排污河、津汉公路主路及匝道桥、地铁2号线李明庄车辆段等复杂建(构)筑物,尤其是下穿车辆段在国内都较为罕见,稍有不慎就会导致隧道结构失稳、周边建筑受损,影响市民的出行安全。因此,对盾构掘进沉降控制要求极高。”中铁四局京滨铁路四标二分部副经理邹泽泽说道。

©项目管理人员正在查看自动驾驶数据。

自开工起,项目团队就致力于研究隧道大盾构施工技术,积极开展技术攻关。为确保盾构安全掘进,项目团队创新开发“智能掘进、智能拼装、同步双液注浆、智能泥浆处理”等四项智能化技术,让整个掘进过程都拥有了“智慧大脑”,只要“一声令下”,所有工序就会精准完成,减少了传统盾构掘进技术中的人为操作失误,显著提高轴线精度,大幅降低地表沉降。

©智能化泥浆处理系统。

“为提升决策效率,避免人员误操作,项目联合北京交通大学协同开发智能掘进技术,实现国内首次大盾构一键启动、无人驾驶目标。同时我们创新攻关盾构机自动导向系统,将全站仪安装在盾构机车架顶部,在掘进过程中,既避免了换站测量作业,也实现了管片姿态的自动测量。”

项目总工李安补充说道,“针对整体预制箱涵自身重量大,拼装精度难的问题,项目结合实际,研发国内首台全自动六自由度箱涵智能拼装机,相比传统串联式液压箱涵精调设备,设备自重由40吨减小到18吨,拼装精度误差由±5毫米减少至±0.5毫米,调整时间由25分钟缩减至15分钟,减少人工50%,提高工作效率30%,进一步实现绿色化节能和机械化减人目标。”

©“京滨同心号”盾构机管片拼装机。

为解决传统大直径盾构管片上浮、错台、渗漏水情况,提高成型管片质量,项目团队采用“水泥、水玻璃”同步双液注浆的新技术,改进注浆和冲洗管路,精准控制注浆压力和注浆量,相较传统单液浆,有效控制管片上浮(10毫米以内)和地表沉降(2毫米以内)。

“智能泥浆处理系统可以实现泥水循环、泥水筛分、制调浆和废浆处理四大模块的集成显示与集中控制,提高了管理效率。”项目经理李云仙介绍道,“除此之外,为了降低泥浆运输成本,实现绿色施工,项目联合高校进行反复试验研究,创新研发了智能生态水处理系统,处理过的水可以直接进行无公害排放,泥浆的体量也有所减少。”

©天津机场1号隧道成型照片。

目前项目已成功申报20项发明专利(含1项国际发明专利)、10项实用新型专利,申请立项4项省部级工法,申请发表核心期刊论文8篇并受邀参编国家铁路局《铁路盾构法隧道建造质量安全管控指南》,正在申报江苏省地下空间学会科技进步奖,大盾构掘进施工任务仅剩10余环,插上了“智慧翅膀”的“京滨同心号”盾构机,实现了平安高效掘进,创造了单月推进396米的记录,目前大盾构掘进施工任务仅剩10余环。


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监制:路辉  审核:宋恒 康宁 朱旭

统筹:宋恒  校审:文良诚

编辑:张靳晶 许尧

图文:刘玉才 程娟

实习编辑:黄一鸣(三公司)

来源:城轨分公司

主办:中国中铁四局党委宣传部(企业文化部) 文化传媒中心


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