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“強國號”超大直徑盾構機,又有新功能!

北京科協

11月20日,由中鐵二十二局與鐵建重工聯合打造的超大直徑泥水平衡盾構機“強國號”,在鐵建重工園區(qū)準備向穗莞深城際“前海至皇崗口岸段三工區(qū)”項目運發(fā)。

中鐵二十二局供圖

“強國號”是目前國內最先進的超大直徑盾構機,被譽為同類產品的“天花板”和集大成者?!皬妵枴庇心男┬鹿δ埽?/p>

“‘強國號’總長126米,總重3300噸,采用常壓復合式刀盤,配備國內最先進的電氣系統(tǒng)、泥水環(huán)流系統(tǒng)。開挖直徑13.27米,多項配置為全國之最。同時首次在國內采用掘進開挖管理系統(tǒng),大大提高了盾構操作智能化水平,通過精密分析、精確計算掘進開挖出土量,可以有效避免盾構機超挖問題?!敝需F二十二局集團軌道分公司穗莞深城際項目負責人劉自明說。

中鐵二十二局供圖

據介紹,穗莞深城際前皇段三工區(qū)盾構隧道,是深圳市城際鐵路首個大直徑盾構隧道?!岸軜媴^(qū)間全長3511米,為雙線隧道,具有開挖斷面大、地質條件差、建設標準高、關鍵技術多等特點,沿線中高風險源28處,下穿管線多達一百余處,多次上跨、下穿、并行既有線路,施工難度在國內盾構施工中首屈一指。”劉自明說,盾構機下穿的地層為海沖積至沖洪積平原地貌,靠近深圳灣、深圳河,下穿新洲河,場區(qū)屬于填海造陸區(qū)域,建筑密布。在這種情況下,盾構下穿作業(yè),猶如在“豆腐塊”里挖隧道。

然而,采用超大直徑盾構機在上軟下硬地層中掘進,極易出現地表沉降、刀具磨損等難題。如何在上軟下硬地層中控制掘進參數、判斷刀具磨損及倉內狀況,成為盾構施工管理的最大難點。

面對挑戰(zhàn),中鐵二十二局集團聯合鐵建重工研發(fā)團隊,有針對性地為“強國號”搭載了多項智能化、人性化創(chuàng)新設計。

針對地層巖體不均勻,裂隙發(fā)育,局部因裂隙密集程度及充填情況差異較大的問題,設計選用了泥水平衡盾構機,靠閉路管路輸送渣土,極大提升了密封性能。

在盾構機刀盤設計上,研發(fā)團隊采用了高耐磨和抗沖擊設計?!翱v深方向開口采用倒錐形設計,即‘嚴進寬出’結構?!眲⒆悦髡f,這個設計利于渣土進入泥水艙,達到提高渣土流動效率的目標,繼而降低滯磨率。

“強國號”配裝了一系列頂尖的智慧化系統(tǒng),擁有一個“最強大腦”。

“刀盤上的每把滾刀,都配裝了一系列傳感器、簡易信息浮窗和報警系統(tǒng)等一系列裝置?!眲⒆悦髡f,每把刀具如同長了“眼睛和耳朵”,確保操作人員及時準確地獲得刀具工作狀態(tài)、磨損情況等信息。

施工作業(yè)及指揮,也全部實現智能化。

據技術人員介紹,注漿智能監(jiān)控系統(tǒng)則利用探測雷達和智能分析軟件,實現隧道壁后注漿圖像自動識別,代替?zhèn)鹘y(tǒng)靠人工、經驗進行的判斷,實現對壁后注漿的精細化控制。而在地面盾構指揮中心,技術人員則利用盾構施工大數據平臺和智能數據分析系統(tǒng),實現項目智能管理、設備狀態(tài)智能監(jiān)測、施工風險管控、智能輔助掘進等功能。

“掘進期間,‘強國號’還將采用專業(yè)設計的控制箱進行全站儀的通訊和電源管理,實現真正的無線纜作業(yè)?!眲⒆悦髡f。

據悉,全長21.167公里的穗莞深城際前海至皇崗口岸段,途經深圳市前海合作區(qū)、南山區(qū)、福田區(qū),建成后,對完善深圳濱海地區(qū)城際軌道骨干網絡,支持前海自貿區(qū)、東莞濱海新城等重點發(fā)展片區(qū)快速建設,打造粵港澳大灣區(qū)城際鐵路網具有重要意義。

評論
科普科普知識的搖籃!
太師級
面對挑戰(zhàn),中鐵二十二局集團聯合鐵建重工研發(fā)團隊,有針對性地為“強國號”搭載了多項智能化、人性化創(chuàng)新設計。
2022-11-21
中國科普員陳道江
少傅級
“強國號”是目前國內最先進的超大直徑盾構機,被譽為同類產品的“天花板”和集大成者。“強國號”有哪些新功能?
2022-11-21
演繹無限精彩!
大學士級
“強國號”盾構機進行了一系列針對性設計,配裝了一系列頂尖的智慧化系統(tǒng),擁有一個“最強大腦”,為隧道安全施工提供有力保障。
2022-11-21