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京张高铁 科技让高铁施工更智慧

2018-04-26 来源:人民铁道网-人民铁道报 作者:刘福昌
本文摘要:满园春色,百花争艳。2022年北京冬奥会基础配套工程京张高铁正在加紧施工,BIM、可视化、大数据等一批高科技和新技术得到普遍应用,形成科技创新的澎湃动力,为京张高铁惊艳世界再添亮色。

 



  满园春色,百花争艳。2022年北京冬奥会基础配套工程京张高铁正在加紧施工,BIM、可视化、大数据等一批高科技和新技术得到普遍应用,形成科技创新的澎湃动力,为京张高铁惊艳世界再添亮色。

  笔者走进全线唯一的盾构隧道——中国铁建十四局集团施工的清华园隧道,感受不一样的工地、不一样的创新成果。

  整洁现场超出想象

  4月15日9时许,在中铁十四局集团京张高铁1标项目部党工委书记胡建华的引领下,笔者沿着3号竖井向下行走17米多深,到了隧道始发点,坐上电瓶车,直奔掘进现场。

  洞内光线通明柔和,空气清新自然,和以往矿山法施工的隧道环境截然不同。胡建华解释,这是因为隧道开挖不用钻孔放炮,管片、边箱涵都是在工厂预制生产,直接在隧道“拼装”,运送物品的车辆全部为电动车辆,同时压缩机源源不断地向洞内输送新鲜空气。

  隧道洞壁上发出叮叮当当的响声。项目部总工程师陈爽说:“这是机器开挖出来的卵石,在外运过程中与出浆管发生的碰撞声,说明前方机器正常运转。我们还就喜欢听这声音,如音乐一般。如果长时间听不到它,心里会犯嘀咕,怎么停下来了?”

  电瓶车大概行驶了一刻钟的工夫,就到了掘进现场,只见一台大型机器骑在两条钢轨上。身着橘红色工作服的工人操作手中的遥控装置,将管片轻轻吊起,再缓缓落在台车上,平稳运输到掌子面,被拼装台车上的真空吸盘一块一块地“吸”起来,然后拼装成环,环环相扣,严丝合缝。

  每环管片重达100吨,由9块组成,牢牢地扣成一个圆环,形成了隧道坚韧的“盔甲”。管片运输、安装,全部实现机械化作业,两名工人配合一下,用电动扳手将螺栓上紧加固,整个过程一气呵成、流畅快捷。

  操控室是一间门窗紧闭、安装有空调的特殊房间,两名身着蓝色工装的小伙子正全神贯注盯着前方大屏幕上的数字,还时不时按动不同的键盘,像航天员一样表情专注而自信。

  盾构机长张新杭说:“我们这有两台盾构机,人员两班倒,一名机长,一名机长助理,8名盾构机操作手,清一色的‘90后’。”

  清华园隧道是京张高铁唯一采用盾构法施工的隧道,是目前北京市直径最大的盾构隧道,开挖直径12.64米,单洞双线。

  盾构机被命名“天佑号”,实际上是一台智能机器人,自动化程度高、施工速度快、一次成洞,功效比传统施工方法提高8倍到10倍,3个月掘进完成1000多米。

  “大直径盾构隧道的优越性已经显现。”胡建华说。隧道管片生产实现了工厂化、全自动、智能化、信息化、标准化,原材料采购、钢筋加工、混凝土拌制全部实现定制化、可追溯。

  隧道在地下实现自由穿梭

  为什么清华园隧道采用盾构法施工?项目负责人赵海涛说:“隧道全长6公里多,位于北京市海淀区,是目前国内位于城市核心区,穿越地层最复杂、重要建筑物最多的国铁单洞双线大直径盾构高风险隧道。”

  隧道长距离并行地铁13号线;上穿、下穿、侧穿规划中的12号、10号、15号线等3处地铁;穿越5条主要市政道路、70余条重要市政管线,距离最近构筑物的距离仅1.93米,特级风险源就达12个。

  “为使施工和管理更智慧,使隧道在极端复杂的地下环境中自由穿越,我们投入力量开发可视化智慧施工系统。”项目部副总工程师刘磊担负攻坚任务。这一系统包括施工参数、过程监测、地质预测、周边建筑物数字化等,实现全过程可视化动态管理。

  刘磊打开手机上专用APP给笔者看,盾构机掘进的各种参数一览无余,有授权就可以发出指令。

  盾构机搭载了几千个传感器,具有感知、修正和自动调节的功能,设备状况、地下工作情况等数据,经互联网同步传送至上千公里之外的南京,在那儿,中铁十四局集团建有全国大盾构数据指挥中心,盾构专家24小时提供远程监控和技术服务。

  今年2月初,南京的数据中心发现第二台盾构机掘进参数异常,他们立即通知现场停机检查。

  “结果发现有8把边缘刀磨损严重。专家组在现场召开分析会,然后又历时一个月设计、制造出新式刀具。”盾构经理赵斌说。

  “比如,通过点击系统中的3D控件就可以轻松生成三维地层剖面图,掌握地质信息,做好应对预案。”刘磊说,“我们24小时对清华园隧道海量数据进行处理分析,使风险始终处于可控状态。”

  千帆竞渡,勇进者胜。创新,伴随着中国高铁前进的步伐,也加快了京张高铁的建设速度。

 

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京张高铁 科技让高铁施工更智慧

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  满园春色,百花争艳。2022年北京冬奥会基础配套工程京张高铁正在加紧施工,BIM、可视化、大数据等一批高科技和新技术得到普遍应用,形成科技创新的澎湃动力,为京张高铁惊艳世界再添亮色。

  笔者走进全线唯一的盾构隧道——中国铁建十四局集团施工的清华园隧道,感受不一样的工地、不一样的创新成果。

  整洁现场超出想象

  4月15日9时许,在中铁十四局集团京张高铁1标项目部党工委书记胡建华的引领下,笔者沿着3号竖井向下行走17米多深,到了隧道始发点,坐上电瓶车,直奔掘进现场。

  洞内光线通明柔和,空气清新自然,和以往矿山法施工的隧道环境截然不同。胡建华解释,这是因为隧道开挖不用钻孔放炮,管片、边箱涵都是在工厂预制生产,直接在隧道“拼装”,运送物品的车辆全部为电动车辆,同时压缩机源源不断地向洞内输送新鲜空气。

  隧道洞壁上发出叮叮当当的响声。项目部总工程师陈爽说:“这是机器开挖出来的卵石,在外运过程中与出浆管发生的碰撞声,说明前方机器正常运转。我们还就喜欢听这声音,如音乐一般。如果长时间听不到它,心里会犯嘀咕,怎么停下来了?”

  电瓶车大概行驶了一刻钟的工夫,就到了掘进现场,只见一台大型机器骑在两条钢轨上。身着橘红色工作服的工人操作手中的遥控装置,将管片轻轻吊起,再缓缓落在台车上,平稳运输到掌子面,被拼装台车上的真空吸盘一块一块地“吸”起来,然后拼装成环,环环相扣,严丝合缝。

  每环管片重达100吨,由9块组成,牢牢地扣成一个圆环,形成了隧道坚韧的“盔甲”。管片运输、安装,全部实现机械化作业,两名工人配合一下,用电动扳手将螺栓上紧加固,整个过程一气呵成、流畅快捷。

  操控室是一间门窗紧闭、安装有空调的特殊房间,两名身着蓝色工装的小伙子正全神贯注盯着前方大屏幕上的数字,还时不时按动不同的键盘,像航天员一样表情专注而自信。

  盾构机长张新杭说:“我们这有两台盾构机,人员两班倒,一名机长,一名机长助理,8名盾构机操作手,清一色的‘90后’。”

  清华园隧道是京张高铁唯一采用盾构法施工的隧道,是目前北京市直径最大的盾构隧道,开挖直径12.64米,单洞双线。

  盾构机被命名“天佑号”,实际上是一台智能机器人,自动化程度高、施工速度快、一次成洞,功效比传统施工方法提高8倍到10倍,3个月掘进完成1000多米。

  “大直径盾构隧道的优越性已经显现。”胡建华说。隧道管片生产实现了工厂化、全自动、智能化、信息化、标准化,原材料采购、钢筋加工、混凝土拌制全部实现定制化、可追溯。

  隧道在地下实现自由穿梭

  为什么清华园隧道采用盾构法施工?项目负责人赵海涛说:“隧道全长6公里多,位于北京市海淀区,是目前国内位于城市核心区,穿越地层最复杂、重要建筑物最多的国铁单洞双线大直径盾构高风险隧道。”

  隧道长距离并行地铁13号线;上穿、下穿、侧穿规划中的12号、10号、15号线等3处地铁;穿越5条主要市政道路、70余条重要市政管线,距离最近构筑物的距离仅1.93米,特级风险源就达12个。

  “为使施工和管理更智慧,使隧道在极端复杂的地下环境中自由穿越,我们投入力量开发可视化智慧施工系统。”项目部副总工程师刘磊担负攻坚任务。这一系统包括施工参数、过程监测、地质预测、周边建筑物数字化等,实现全过程可视化动态管理。

  刘磊打开手机上专用APP给笔者看,盾构机掘进的各种参数一览无余,有授权就可以发出指令。

  盾构机搭载了几千个传感器,具有感知、修正和自动调节的功能,设备状况、地下工作情况等数据,经互联网同步传送至上千公里之外的南京,在那儿,中铁十四局集团建有全国大盾构数据指挥中心,盾构专家24小时提供远程监控和技术服务。

  今年2月初,南京的数据中心发现第二台盾构机掘进参数异常,他们立即通知现场停机检查。

  “结果发现有8把边缘刀磨损严重。专家组在现场召开分析会,然后又历时一个月设计、制造出新式刀具。”盾构经理赵斌说。

  “比如,通过点击系统中的3D控件就可以轻松生成三维地层剖面图,掌握地质信息,做好应对预案。”刘磊说,“我们24小时对清华园隧道海量数据进行处理分析,使风险始终处于可控状态。”

  千帆竞渡,勇进者胜。创新,伴随着中国高铁前进的步伐,也加快了京张高铁的建设速度。