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盾构隧道智能建造技术在上海机场联络线工程中的应用

发布于:2025-09-28 16:28:28 来自:建筑结构/结构新鲜事 [复制转发]



绿水青山就是金山银山。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央全面加强生态文明建设,绿色、循环、低碳发展迈出坚实步伐。建筑业作为我国国民经济重要支柱产业,紧盯“碳达峰、碳中和”总目标,以大批“高大精深尖特”的建筑工程和重要基础设施为载体,扎实推进绿色低碳发展,逐步实现建筑业由高速发展向绿色低碳、高质量发展的转变。

下面,与您一同探析土木工程领域绿色低碳典范项目—— 盾构隧道智能建造技术在上海机场联络线工程中的应用 ,体验绿色、低碳、智能、生态的未来新建筑。


盾构隧道智能建造技术在上海机场联络线工程中的应用

(推荐单位:中国土木工程学会隧道及地下工程分会、中铁隧道局集团有限公司)      
中铁隧道局集团匠心铸就的上海机场联络线11标项目,以卓越安全管理和质量跃升为核心引擎,引领行业新风尚。项目秉持“样板先行,标准筑基,智驭未来”的理念,基坑构造内外兼修,坚如磐石,滴水不漏,彰显精工之美。区间盾构隧道,一键启动智能掘进之旅,轨迹精准,线条流畅,实现了零误差、零碳排放、无渗漏的非凡成就,成功举办2022年上海市交通委“质量月”观摩活动。      
△      项目效果    
该工程为国内首例大盾构隧道内部结构全预制拼装工程,总体预制化率高达96%,对预制构件结构拼装精度要求达毫米级,施工组织难度极大。内部结构,大型预制构件首次实现智能一键精准拼接,标志着以智能管控为中枢,融合智能掘进、拼装、诊断与协同的盾构隧道智能建造体系全面成型,多次承办观摩盛会,引领行业智能化转型潮流。荣誉加冕,项目不仅荣获上海市文明示范工地、优质结构及全国安全生产标准化工地等殊荣,更在2023年斩获精品结构工程大奖,项目团队亦荣获“金杯团队”及安全生产先进集体等重量级奖项,彰显中铁隧道局集团卓越实力与不懈追求。  

智能掘进

盾构智能掘进系统。集成了神经网络、机器学习、预测算法、边缘反馈控制、应急熔断等技术,实现了复杂地质盾构掘进主动参数,盾构姿态预测、调整与控制,被动参数预警、异常事件预报与防控。减少盾构主司机2人,实现盾构掘进有人值守、无人操作,姿态控制更为平稳,中线控制更为精准。

△  智能掘进系统
依托于“边云架构”的先进设计,智能掘进核心算法贯穿感知、决策至运动控制全链条一键启动,盾构机即步入自主掘进的新纪元。主动参数的智能调控与被动参数的敏锐预警相辅相成,姿态控制稳如磐石,将人为操作的误差与延误彻底摒弃,确保了隧道成型的卓越品质,无渗漏之虞,线型流畅如诗,美观与实用并重。此创新成果不仅闪耀于2022年中国中铁盾构隧道智能建造观摩交流会的舞台,更荣获上海市优质结构殊荣,成为行业标杆。在降本增效的征途上,它更是功不可没,节约成本50余万元,以科技的力量,书写了绿色、高效、智能的掘进新篇章。      

智能拼装





                     
                     
   
△  智能拼装机器人

弧形件与中隔墙拼装机器人,融合专业化设计、数字化BIM建模、构件预制化与装配式安装技术,打造出集智慧、高效、装配于一体的智能拼装机器人。该机器人实现了大型预制件的一键智能拼装,弧形件每块拼装平均耗时22min,效率较传统作业提升3倍,每班节省4人。中隔墙每块拼装平均耗时38min,舍弃传统的现浇方式,作业效率提升10倍,每班节省7人。对工程直接经济效益达3473.2万,节约工期达3.5个月。

智能诊断

△  大数据平台智能监控
盾构设备在线智能诊断系统。采用盾构TBM工程大数据平台,实现了盾构机掘进参数的智能监控、数据分析、协同管理、故障诊断、风险预警以及大数据的科学应用,优化掘进参数12次,顺利下穿建构筑物53处。      
△  智能油水在线监测系

智能油水和振动在线监测系统。实现了盾构机液压系统温度、水分、污染度等关键指标在线检测;主轴承、主驱动、主减速箱等核心部件振动数据采集与分析;具备故障预警推送和指导制定维修方案等功能,方便管理人员及时发现存在的隐患,及时处理,减小设备故障率达60%。

△  隧道结构智能综合检测车

隧道结构综合智能检测。集成了非接触多通道探地雷达、机器视觉检测与三维激光扫描等系统,实现了隧道结构内部病害、表观缺陷、几何形变等快速检测,应用智能算法进行精准判识。

智能协同

△  装备互联智能协同系统

盾构群组装备智能互联协同管控系统。实现了盾构机、泥水分离设备、门吊、运输车辆、弧形件、中隔墙拼装机器人等设备智能互联,具备群组装备实时运行状态监控、生产调度协同指挥等功能。有效降低设备无效运行时间,避免门吊等大型设备故障,设备利用率提高10%,施工组织效率提高16%,掘进效率大大提升,创造了14m级盾构单日掘进32m、单周掘进180m、单月掘进650m以及月平均进尺420m的行业记录。整体工期提前约2.5个月。

智能物管

研发智能物资管理平台,具有入库、编号、查询、出库、盘库等功能,可实时动态显示库存状态;便于管理人员及时备货同时压降库存,控制项目成本。另外“中心”配置智能消防系统,实时监测火点并及时响应灭火,确保“中心”一直处于安全状态;智能清洁机器人,通过科学规划与编程,实现机器人定时定点定线路清洁打扫“中心”,实现减人的目的;智能地磅系统,实现进场物资过磅无人值守。只需2人即可管理现场整个物资系统,单项成本节约30余万元。  
△  智能物管中心

在中铁隧道局集团的匠心独运与不懈努力下,上海机场联络线11标项目不仅成为了一座展示现代工程技术与智能建造理念的璀璨明珠,更引领了我国乃至全球隧道建设行业的新风尚。从智能掘进到精准拼装,从在线诊断到智能协同,每一个环节的突破与创新,都是对“智慧建造”深刻内涵的生动诠释。项目所取得的辉煌成就,所展现的智能化、绿色化、高效化建造模式,将成为推动行业高质量发展的强大动力,不仅是对中铁隧道局集团卓越实力与创新精神的最佳证明,更为我国隧道工程智能化转型树立了新的标杆。

素材来源:综合部、基金奖励办公室,隧道及地下工程分会,中铁隧道局集团有限公司  

中国土木工程学会整编             

来源:  预制与预应力混凝土结构       

  • c0103
    c0103 沙发

    非常感谢楼主的无私分享

    2025-09-29 09:03:29

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这个家伙什么也没有留下。。。

结构新鲜事

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