隧道的管片预制有了“智慧工厂”,可实现从钢筋下料、入模浇筑到蒸养出窑全自动生产;地下盾构机施工现场,前方挖掘的同时,盾构机后头还有构筑修建功能,会在钻好的“毛坯”隧道内部,自动“精装”……这样的场景不是科幻电影,而是崇太长江隧道项目智能建造基地的日常。
创新是引领发展的第一动力。近日,记者从中铁隧道局崇太长江隧道项目部获悉,智能建造正涌动着澎湃动力,推动项目建设向更优质、更高效、更环保的方向前进。截至11月18日,世界最大直径高铁盾构——沪渝蓉高铁崇太长江隧道“领航号”盾构机掘进已突破2600米,目前正在穿越长江刀鲚水产种质资源保护区。
工程创造多项“世界之最”
在位于庙镇万安村的沪渝蓉高铁崇太长江隧道地下盾构机施工现场,机械声轰鸣不绝,“领航号”盾构机正不停向前掘进,管片拼装、箱涵拼装等工序紧跟着逐一完成,各项工作井然有序地推进中。
沪渝蓉高铁途经上海、江苏、安徽等六省市,线路总长约2100公里,是我国“八纵八横”高铁网沿江高铁通道的重要组成部分。其中崇太长江隧道连接上海市崇明区和江苏省太仓市,是全线的控制性“咽喉”工程。
该隧道全长14.25千米,其中盾构段长13.2千米,采取单洞双线(往返的高铁线路都在这一个隧道内)设计,是目前世界高铁隧道独头掘进距离最长(11.325千米)、盾构直径最大(开挖直径达15.4米,相当于5层楼高)、过江设计时速最高(每小时350公里)、长江水下最深(最深处在水下89米)的工程。
未来,随着隧道建成以及上海至南京至合肥高铁开通,崇明将结束不通高铁的历史,高铁穿越长江也将实现不减速的壮举。届时,崇明经太仓到上海宝山站预计只要17分钟,还将串联起长三角城市群,对推进长江经济带发展具有重大意义。
九大成果推动建设向更优质前进
“领航号”盾构机自2024年4月29日顺利始发后,克服重重困难,顺利下穿万安村,今年9月4日到达长江江底,正式开启万米穿江作业,将挑战超长距离掘进、施工组织、泥水环流、物料运输、隧道轴线精准控制、通风管理、后期运营安全保障等工程技术难题。
这项世界级工程充满挑战,如何实现跨越?这背后,不仅有项目团队已经提前研判了施工过程中可能出现的难点,还有智能化的加持。
“瞧,这是盾构机‘领航号’模型。”据中铁隧道局崇太长江隧道项目施工人员介绍,自开工起,项目团队就致力于开展智能建造技术攻关,背后更有多位院士出谋划策,阵容堪称豪华。而“领航号”超大直径盾构机则是为穿越长江量身定制的“金刚钻”。这个“金刚钻”本领很大,集成了智能掘进、智能拼装、超前地质预报等先进的隧道智能建造系统,拥有独立思考、智能分析、自主判断的“最强大脑”,为崇太长江隧道高效、安全掘进筑起“智能屏障”。
管片拼装机
前方挖掘的同时,盾构机后头还有构筑修建功能,会在钻好的“毛坯”隧道内部,自动“贴上水泥砖”(通过注浆来完成混凝土管片贴片),形成坚固的隧道壁。盾构机走过之处,隧道已“精装”完毕。
数智化钢筋加工厂
崇太长江隧道预制构件管片厂
工程科技是推动人类进步的发动机,是产业革命、经济发展、社会进步的有力杠杆。记者了解到,为确保崇太长江隧道高效顺利掘进,建造过程中,中铁隧道局组建技术攻关团队,集合先进的设计制造理念,成功研发出“智能感知、智能设计、智能预制、智能掘进、智能安装、智能构筑、智能环控、智能运输、智能管控”等九大智能建造技术最新成果,形成盾构隧道智能建造V2.0技术体系,将智能化理念和技术深度嵌入到隧道建造全过程,推动形成新质生产力。
跨越智慧化建造,来到绿色化这一关。“领航号”盾构机开启穿越万米江底之旅过程中,将先后穿越长江刀鲚水产种质资源保护区、主航道等环境敏感区,因此非常注重生态环保的要求,采用了先进的分离设备让“浆不落地、渣不落地”。
箱涵
箱涵拼装机器人
箱涵移动小车
不止于此,中铁隧道局崇太长江隧道项目同时在数字化、高端化等方面下足功夫,不仅提高了施工效率和质量,也为我国基础设施建设注入了新动能,引领隧道智能建造进入新阶段。
在各方力量的加持下,“领航号”正如一条穿越长江水下最深的“钢铁巨龙”,由北向南高效掘进,有效保障隧道如期完工。
记者:季佳倩
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