張曄

在城市深邃的地下，重達(dá)數(shù)千噸、長達(dá)百余米的盾構(gòu)機(jī)正在奮力前行。與過去不同，工程師無須手動操作只要坐在駕駛室里關(guān)注監(jiān)控屏幕，盾構(gòu)機(jī)就能沿著既定的路線自主“巡航”掘進(jìn)……

近日，在上海機(jī)場聯(lián)絡(luò)線工程11標(biāo)項(xiàng)目召開的盾構(gòu)隧道智能化建造現(xiàn)場會上，包括中國工程院何華武、朱合華、丁烈云等多名院士及相關(guān)專家均表示，上海機(jī)場聯(lián)絡(luò)線工程11標(biāo)項(xiàng)目首次實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)由“人工為主、智能為輔”到“智能為主、人工為輔”的產(chǎn)品迭代和技術(shù)升級，標(biāo)志著我國盾構(gòu)隧道智能建造技術(shù)已達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

上海機(jī)場聯(lián)絡(luò)線工程11標(biāo)項(xiàng)目所使用超大直徑氣壓泥水平衡盾構(gòu)機(jī)“虹浦號”，由中交天和自主設(shè)計研發(fā)，刀盤直徑14.04米，總長114米，總重約3174噸，不僅應(yīng)用了刀具光纖磨損檢測及中交天和獨(dú)有超長距離掘進(jìn)不換刀（高承壓水粉砂地層不換刀可實(shí)現(xiàn)連續(xù)掘進(jìn)7000米以上）等先進(jìn)技術(shù)，還配置了智慧監(jiān)控、自動導(dǎo)向等智能系統(tǒng)，創(chuàng)造了國內(nèi)外同類隧道建造裝備新高度，國產(chǎn)化率達(dá)98%以上，大幅提高了盾構(gòu)機(jī)的適應(yīng)性、可靠性和安全性，為實(shí)現(xiàn)高效和智能化掘進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

智慧化遠(yuǎn)程安全監(jiān)控管理系統(tǒng)可實(shí)時記錄盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)險邊界的自主管理，及時發(fā)出警訊并提供解決措施預(yù)案，保證對盾構(gòu)機(jī)的全生命周期管理。自動導(dǎo)向系統(tǒng)為盾構(gòu)機(jī)裝上了靈動智慧的“雙眼”，可以更加準(zhǔn)確地判斷盾構(gòu)機(jī)的掘進(jìn)走向和作業(yè)姿態(tài)，將盾構(gòu)機(jī)走向精度控制在±2mm以內(nèi)，既確保了掘進(jìn)施工質(zhì)量，也大幅提高了掘進(jìn)作業(yè)的智能化水平。

上海機(jī)場聯(lián)絡(luò)線工程全長68.6千米，從虹橋樞紐站出發(fā)，經(jīng)過浦東機(jī)場，終到上海東站，設(shè)計時速160千米/小時，是國內(nèi)首條與國鐵網(wǎng)絡(luò)互通互聯(lián)的市域鐵路示范工程。預(yù)計于2024年底建成通車，將實(shí)現(xiàn)虹橋國際機(jī)場與浦東國際機(jī)場快速聯(lián)系，行程由原來的2小時縮短為40分鐘。

截至目前，“虹浦號”已掘進(jìn)隧道3000多米，創(chuàng)造了超大直徑盾構(gòu)機(jī)月度掘進(jìn)650米的全國最高紀(jì)錄以及單日掘進(jìn)16環(huán)、32米的世界新紀(jì)錄。

此前，中交天和管片智能化拼裝技術(shù)已在南京和燕路過江通道工程項(xiàng)目的“振興號”盾構(gòu)機(jī)上試驗(yàn)成功。中交天和還在天津地鐵11號線工程項(xiàng)目開展了盾構(gòu)機(jī)的“自主巡航”系統(tǒng)測試工作。中交天和負(fù)責(zé)無人化掘進(jìn)盾構(gòu)機(jī)研究的吳志洋博士介紹，中交天和盾構(gòu)機(jī)無人化掘進(jìn)的核心技術(shù)已日趨成熟，未來將進(jìn)一步優(yōu)化和融合現(xiàn)有技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自主掘進(jìn)、自主拼裝一體化的超大直徑盾構(gòu)機(jī)將研制，加快進(jìn)入到盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)無人化的新時代。