新建京濱鐵路為京津間第二條城際鐵路，構(gòu)機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”總長135米，大鐵總重約2800噸，構(gòu)機開挖直徑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，用于京濱鐵路下穿天津機場1號隧道施工。構(gòu)機
中鐵四局京濱鐵路二分部項目總工程師李安告訴記者，京津冀直徑最天津機場1號隧道是大鐵京濱城際鐵路咽喉工程，“京濱同心號”始發(fā)后將依次下穿京津塘高速、構(gòu)機津漢公路、京津冀直徑最北塘排污河、大鐵天津地鐵2號線李明莊車輛段等重要地面設(shè)施，構(gòu)機最后進入京濱鐵路天津機場站。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、風險高等特點。
這些地質(zhì)特點，對盾構(gòu)掘進沉降控制、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、管片智能拼裝、施工智能調(diào)度、同步雙液注漿、全預制軌下結(jié)構(gòu)、智能監(jiān)測分析等多項先進技術(shù)，并創(chuàng)新多項新工藝，保證隧道安全掘進，力爭推動鐵路盾構(gòu)隧道施工再上新臺階。”李安說。
為防止盾構(gòu)掘進軸線與隧道設(shè)計軸線發(fā)生偏離，項目技術(shù)團隊首次為盾構(gòu)機配備了50個油缸，油缸分為6個區(qū)，每個分區(qū)配置一個內(nèi)置式行程傳感器。這就相當于為盾構(gòu)油缸劃定了6個“戰(zhàn)區(qū)”，哪個方向出現(xiàn)問題，對應的“戰(zhàn)區(qū)”即可第一時間做出調(diào)整，達到有效控制盾構(gòu)機掘進姿態(tài)的目的。
泥水大盾構(gòu)多次穿越敏感建構(gòu)筑物，對沉降控制要求非常嚴苛，這是盾構(gòu)施工最大的難題，而“京濱同心號”首次將人工智能(AI)深度學習技術(shù)應用于泥水大盾構(gòu)項目。
“面對海量施工數(shù)據(jù)，更‘聰明’的‘京濱同心號’能自動接收并處理不同地層的數(shù)據(jù)，從而形成可動態(tài)更新的控制策略，最終實現(xiàn)盾構(gòu)一鍵啟動和無人自主巡航，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目工程部負責人秦濤說。
“京濱同心號”還配備了自主研發(fā)的自動導向測量系統(tǒng)和掘進管理系統(tǒng)，自動導向測角精度1秒，測量距離不小于200米，可將掘進方向誤差控制在±3毫米內(nèi);配備獨有超大直徑盾構(gòu)機長距離掘進不換刀技術(shù)，可實現(xiàn)在該項目全程掘進不換刀。同時，盾構(gòu)機還配備了刀盤清洗及注入裝置，讓盾構(gòu)機邊掘進邊“刷牙漱口”，不讓盾構(gòu)機有被“粘牙”的機會，避免掘進施工出現(xiàn)結(jié)泥餅現(xiàn)象等，確保盾構(gòu)機具有每天不少于6環(huán)(12米)的掘進速度。
