??“我相信,在科技的助力下,我們不僅能建造出更加安全、高效、環(huán)保的鐵路,還能為社會創(chuàng)造更多的價值?!?月24日,在天津市第39屆科技周主場活動暨2025年全國科技工作者日主場活動中,參與超大直徑“京濱同心號”盾構(gòu)機科技攻關(guān)的中鐵四局(北)京濱(海新區(qū))城際鐵路4標(biāo)二分部總工程師李安與其他參觀人員交流科技創(chuàng)新工作體會時說道。
??京濱城際鐵路4標(biāo)管段正線長12.66公里,施工內(nèi)容包含東麗特大橋、天津濱海國際機場1號隧道等。二分部參建的天津濱海國際機場1號隧道長3.48公里,其中盾構(gòu)段長2.92公里,頂部埋深8.4~29.82米,施工具有盾構(gòu)直徑大、下穿建(構(gòu))筑物多、沉降風(fēng)險高、長距離掘進泥漿處理困難等特點。2023年12月啟動盾構(gòu)施工以來,針對該隧道復(fù)雜軟土地層長距離掘進,二分部以科技創(chuàng)新為引擎,應(yīng)用13.8米超大直徑“京濱同心號”盾構(gòu)機創(chuàng)下國內(nèi)首次大直徑盾構(gòu)長距離穿越軌道交通車輛段的施工記錄。
??技術(shù)孵化 構(gòu)筑科創(chuàng)生態(tài)圈
??該分部圍繞“大直徑泥水盾構(gòu)敏感環(huán)境條件下施工風(fēng)險管控”“大直徑泥水盾構(gòu)泥漿使用與處理綜合施工技術(shù)”“大直徑泥水盾構(gòu)智能化施工”等內(nèi)容,組織開展創(chuàng)新攻關(guān)策劃,立項《大直徑泥水盾構(gòu)敏感環(huán)境風(fēng)險管控與預(yù)處理研究》課題。創(chuàng)新攻關(guān)團隊研究濱海軟土地層等因素對大直徑盾構(gòu)設(shè)備適應(yīng)性的影響規(guī)律,同時建立三維數(shù)值模型,揭示盾構(gòu)下穿的地表沉降與結(jié)構(gòu)受力的影響機制,提前做好針對性的盾構(gòu)配置優(yōu)化與人才培養(yǎng)計劃。
??“我們每周都會組織青年技術(shù)人員開展技術(shù)‘頭腦風(fēng)暴’。”李安介紹。該分部構(gòu)建“雙核驅(qū)動”的人才培養(yǎng)體系,一方面與北京交通大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、河海大學(xué)等高校建立產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟,形成“現(xiàn)場需求、實驗室攻關(guān)、工程驗證”的科技創(chuàng)新工作體系;另一方面以勞模創(chuàng)新工作室、工匠課堂等為載體,形成“導(dǎo)師帶徒+工程練兵”的成長通道。盾構(gòu)機穿越天津軌道交通2號線李明莊車輛段時,該分部成立“青年突擊隊”,開展“微創(chuàng)新擂臺賽”,累計形成12項工藝改進方案。開展“黨建+科創(chuàng)”聯(lián)建活動,以“紅色引擎”點燃創(chuàng)新動能,與10多家單位共建創(chuàng)新生態(tài)圈,通過外派學(xué)習(xí)、技術(shù)沙龍等形式,累計培養(yǎng)20余名盾構(gòu)施工專業(yè)人才。
??智能建造 豐富效益增長點
??天津濱海國際機場1號隧道施工集“大直徑、長距離、高水壓、高風(fēng)險”于一身,宛如在“城市血管”中穿針引線,需要下穿京津塘高速、北塘排污河、津漢公路、李明莊車輛段等重大風(fēng)險源。該分部通過自主研發(fā)的盾構(gòu)智能掘進、箱涵智能拼裝、同步雙液注漿、智能泥漿處理、智能檢測分析、智能調(diào)度等信息化系統(tǒng),將管片拼裝精度誤差控制在3毫米以內(nèi)。
??攻關(guān)過程中,該分部針對刀盤刀具、油液銅顆粒、盾尾刷磨損檢測等方面進行實時監(jiān)測,基于智能感知設(shè)備運行數(shù)據(jù),構(gòu)建盾構(gòu)施工環(huán)境風(fēng)險評估體系和智能控制技術(shù)體系,最終形成盾構(gòu)掘進智能決策模型。這在國內(nèi)首次實現(xiàn)盾構(gòu)泥水循環(huán)、注漿注脂、推進軸線全自動控制。
??技術(shù)創(chuàng)新帶來顯著效益:智能泥漿處理系統(tǒng)監(jiān)控泥水循環(huán)全環(huán)節(jié),實現(xiàn)機械化減人、綠色化節(jié)能的目標(biāo),水資源利用率提升80%;大盾構(gòu)智能掘進一鍵啟動系統(tǒng)使啟動時間縮短50%,創(chuàng)造單月掘進524米的記錄;穿越李明莊車輛段時,智能調(diào)度系統(tǒng)實現(xiàn)對人員設(shè)備的精準(zhǔn)定位,結(jié)合雙液注漿技術(shù),將地面沉降控制在2毫米內(nèi),僅相當(dāng)于一枚硬幣厚度。
??成果轉(zhuǎn)化 打造行業(yè)新標(biāo)桿
??如今,超大直徑“京濱同心號”盾構(gòu)機已成為向社會各界展示“四局城軌”品牌的亮麗名片。開工以來,二分部先后承辦國家鐵路局工程質(zhì)量監(jiān)督中心“四新”標(biāo)桿現(xiàn)場觀摩、京津冀城際鐵路投資公司標(biāo)準(zhǔn)化管理現(xiàn)場會等會議,并迎來中國城市科學(xué)研究會地下空間專委會、北京盾構(gòu)工程協(xié)會、中國工程機械工業(yè)協(xié)會等組織的30余次調(diào)研交流。
??在二分部駐地的榮譽墻上,“安徽省五星級文明工地”“中國中鐵綠色施工科技示范工程”等獎牌熠熠生輝。2024年底,隧道掘進完成。目前,該分部已獲得13項專利授權(quán);BIM技術(shù)實現(xiàn)對項目全生命周期管理,在第五屆“智建杯”智能建造創(chuàng)新大賽中摘得桂冠。值得一提的是,該分部參編的國家鐵路局《鐵路盾構(gòu)法隧道建造質(zhì)量安全管控指南》已成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
??目前,二分部在完成超大直徑“京濱同心號”盾構(gòu)機安全接收后,正繼續(xù)圍繞盾構(gòu)智能建造、裝配式電纜槽、裝配式雨棚等課題,組織開展科技攻關(guān),推進創(chuàng)新成果向行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化。 (劉蘭蘭)