新建京濱鐵路為京津間第二條城際鐵路，構(gòu)機(jī)是京津冀直徑最京津冀區(qū)域鐵路網(wǎng)的重要組成部分。“京濱同心號(hào)”總長135米，大鐵總重約2800噸，構(gòu)機(jī)開挖直徑13.8米，京津冀直徑最是大鐵京津冀區(qū)域始發(fā)的高速鐵路最大直徑盾構(gòu)機(jī)，用于京濱鐵路下穿天津機(jī)場1號(hào)隧道施工。構(gòu)機(jī)
中鐵四局京濱鐵路二分部項(xiàng)目總工程師李安告訴記者，京津冀直徑最天津機(jī)場1號(hào)隧道是大鐵京濱城際鐵路咽喉工程，“京濱同心號(hào)”始發(fā)后將依次下穿京津塘高速、構(gòu)機(jī)津漢公路、京津冀直徑最北塘排污河、大鐵天津地鐵2號(hào)線李明莊車輛段等重要地面設(shè)施，構(gòu)機(jī)最后進(jìn)入京濱鐵路天津機(jī)場站。該區(qū)間盾構(gòu)隧道長2923米，最大埋深29.82米，坡度大起伏大，最大坡度25‰，具有直徑大、土質(zhì)粘、風(fēng)險(xiǎn)高等特點(diǎn)。
這些地質(zhì)特點(diǎn)，對(duì)盾構(gòu)掘進(jìn)沉降控制、管片拼裝精度、姿態(tài)控制、方向誤差控制等提出了高要求。
“我們將使用盾構(gòu)智能掘進(jìn)、管片智能拼裝、施工智能調(diào)度、同步雙液注漿、全預(yù)制軌下結(jié)構(gòu)、智能監(jiān)測分析等多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，并創(chuàng)新多項(xiàng)新工藝，保證隧道安全掘進(jìn)，力爭推動(dòng)鐵路盾構(gòu)隧道施工再上新臺(tái)階。”李安說。
為防止盾構(gòu)掘進(jìn)軸線與隧道設(shè)計(jì)軸線發(fā)生偏離，項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)首次為盾構(gòu)機(jī)配備了50個(gè)油缸，油缸分為6個(gè)區(qū)，每個(gè)分區(qū)配置一個(gè)內(nèi)置式行程傳感器。這就相當(dāng)于為盾構(gòu)油缸劃定了6個(gè)“戰(zhàn)區(qū)”，哪個(gè)方向出現(xiàn)問題，對(duì)應(yīng)的“戰(zhàn)區(qū)”即可第一時(shí)間做出調(diào)整，達(dá)到有效控制盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)姿態(tài)的目的。
泥水大盾構(gòu)多次穿越敏感建構(gòu)筑物，對(duì)沉降控制要求非常嚴(yán)苛，這是盾構(gòu)施工最大的難題，而“京濱同心號(hào)”首次將人工智能(AI)深度學(xué)習(xí)技術(shù)應(yīng)用于泥水大盾構(gòu)項(xiàng)目。
“面對(duì)海量施工數(shù)據(jù)，更‘聰明’的‘京濱同心號(hào)’能自動(dòng)接收并處理不同地層的數(shù)據(jù)，從而形成可動(dòng)態(tài)更新的控制策略，最終實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)一鍵啟動(dòng)和無人自主巡航，使得姿態(tài)控制更為平穩(wěn)，能顯著提高隧道軸線精度，減小地表沉降。”中鐵四局京濱鐵路二分部項(xiàng)目工程部負(fù)責(zé)人秦濤說。
“京濱同心號(hào)”還配備了自主研發(fā)的自動(dòng)導(dǎo)向測量系統(tǒng)和掘進(jìn)管理系統(tǒng)，自動(dòng)導(dǎo)向測角精度1秒，測量距離不小于200米，可將掘進(jìn)方向誤差控制在±3毫米內(nèi);配備獨(dú)有超大直徑盾構(gòu)機(jī)長距離掘進(jìn)不換刀技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)在該項(xiàng)目全程掘進(jìn)不換刀。同時(shí)，盾構(gòu)機(jī)還配備了刀盤清洗及注入裝置，讓盾構(gòu)機(jī)邊掘進(jìn)邊“刷牙漱口”，不讓盾構(gòu)機(jī)有被“粘牙”的機(jī)會(huì)，避免掘進(jìn)施工出現(xiàn)結(jié)泥餅現(xiàn)象等，確保盾構(gòu)機(jī)具有每天不少于6環(huán)(12米)的掘進(jìn)速度。
