我盾構隧道智能建造技術(shù)邁向新高度 環(huán)球熱消息

(資料圖)

5月6日，上海市域鐵路機場(chǎng)聯(lián)絡(luò )線(xiàn)11標段隧道，攻克各項技術(shù)難題最終貫通并通過(guò)驗收。該工程應用工程大數據、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能技術(shù)，首次實(shí)現了大直徑盾構掘進(jìn)由“人工為主、智能為輔”到“智能為主、人工為輔”產(chǎn)業(yè)升級，標志著(zhù)我國盾構隧道智能建造技術(shù)已達世界領(lǐng)先水平。

中國工程院院士何華武表示：“以上海機場(chǎng)聯(lián)絡(luò )線(xiàn)11標工程為代表的大直徑盾構隧道，形成了盾構隧道智能建造體系架構，將我國隧道建造技術(shù)推向了新高度?！?/p>

上海市域鐵路機場(chǎng)聯(lián)絡(luò )線(xiàn)全長(cháng)68.6公里。其中11標段隧道長(cháng)4721米，是國內首條與國鐵網(wǎng)絡(luò )互通互聯(lián)的市域鐵路示范工程，由中鐵隧道局承建。該局近年來(lái)致力于隧道智能建造研究，并在上海市域鐵路機場(chǎng)聯(lián)絡(luò )線(xiàn)11標段隧道進(jìn)行了首試。針對該標段地質(zhì)不確定性、過(guò)程變異性等導致盾構效用發(fā)揮受限情況，中鐵隧道局依托該局隧道掘進(jìn)機及智能運維全國重點(diǎn)實(shí)驗室的強大技術(shù)力量，由中鐵隧道局集團有限公司總工程師、實(shí)驗室主任洪開(kāi)榮牽頭，在國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“智能互聯(lián)裝備網(wǎng)絡(luò )協(xié)同制造/運維集成技術(shù)與平臺研發(fā)”項目支持下，圍繞工程多要素智能互聯(lián)、掘進(jìn)機智能運維及制造/運維互饋機理等研究，研制了匯聚國內外603個(gè)重點(diǎn)工程數據的國內首個(gè)盾構TBM工程大數據平臺，構建了以智能掘進(jìn)、智能拼裝、智能協(xié)同、智能診斷、智能物管為保障的盾構隧道智能建造體系。

在智能算法與邊緣控制技術(shù)測試盾構刀盤(pán)突然失速運轉情況下，團隊領(lǐng)軍人洪開(kāi)榮通過(guò)反復測試和攻關(guān)，最終突破了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )機器學(xué)習算法熔斷控制等技術(shù)，依據研發(fā)的“輔助掘進(jìn)/智能巡航一鍵啟動(dòng)”云邊端智能掘進(jìn)系統，建成了“有人值守、無(wú)人操作”盾構智能掘進(jìn)常態(tài)模式，使隧道線(xiàn)性偏差控制在±30毫米，地表最大沉降控制在13毫米以?xún)?；盾構綜合掘進(jìn)效率提高33%。研制的弧形件、中隔墻等系列同步拼裝機器人，實(shí)現了盾構隧道掘進(jìn)—隧道內部結構拼裝全工序作業(yè)，大尺度33.6噸預制混凝土件同步智能拼裝精度達到毫米級。

該智能建造體系在上海機場(chǎng)聯(lián)絡(luò )線(xiàn)11標段隧道的應用證明，設備利用率提高10%，施工組織效率提高16%，創(chuàng )造了14米級盾構單日掘進(jìn)32米的行業(yè)最好紀錄。

洪開(kāi)榮表示，下一步中鐵隧道局將以數智升級工程為抓手，瞄準地質(zhì)探索、機器人技術(shù)應用、新一代云邊端智能控制技術(shù)研發(fā)等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，進(jìn)一步夯實(shí)盾構隧道智能建造體系。

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