抢占隧道建造“智”高点 ——中铁十一局四公司创新引领工程建设侧记
图为该公司自主研发的第六代隧道多工况履带式边墙凿毛机。
“请注意安全步距，隧道作业面PM值正常。”这是中铁十一局四公司在贵南高铁永顺隧道自主研发的隧道巡检机器人语音播报。巡检机器人可以远程检查，具备高清、夜视和急速抓拍等功能，可智能抓拍现场安全、质量违规行为，可供查询历史识别记录，还能自动监测隧道洞内有害气体。
作为一个以隧道施工专业见长的工程公司，近年来，中铁十一局四公司承建近20座超10公里的长大隧道。他们坚持“创新引领”，致力于隧道机械化配套施工，自主研发隧道施工新工装，提升隧道整体施工质量、安全和进度，助力企业“降本增效”。
机械化配套施工做文章
“全断面扫描已结束，无超欠挖，可以进入下一个循环了。”在贵南高铁永顺隧道施工现场，项目总工徐荣对全电脑三臂凿岩智能台车操作员发出指令。
四公司在郑万高铁、贵南高铁、深汕公路等多个项目创新隧道机械化配套施工，投入全电脑三臂凿岩台车、全自动锚杆台车、拱架安装台车等施工新设备，持续改进和创新掘进工艺、工序和工装，实现了隧道9条作业线全机械化施工。针对郑万高铁项目高家坪隧道软弱围岩情况，该公司展开的隧道机械化配套全断面施工探索和研究获得成功，有力保证了施工安全、质量、进度和环保合规达标。
“全电脑三臂凿岩台车具有GPS定位、钻孔作业实时远程监控报警功能。通过智能采集系统，将钻爆设计图自动导入凿岩台车电脑，实现全自动打眼，实时检测炮眼偏差，在软弱围岩段控制了超欠挖。”郑万高铁项目总工刘江发出感慨。改进后的全电脑三臂凿岩台车利用3D扫描功能，一个循环结束后，对断面进行全自动扫描，及时调整参数，控制爆破效果；利用超前地质预报功能，运用地质分析软件，对钻进速度等参数进行分析，自动生成地质云图，判别前方地质情况，及时调整掘进和支护参数，确保了施工质量、安全和快速推进。
智能化工装研发见功底
“这个浇筑系统好啊，破解了长期以来困扰国内隧道施工的二衬拱顶混凝土脱空、不密实、掉块等质量顽疾！”国铁集团副总经理王同军在贵南高铁项目都安隧道施工现场给予肯定。
都安隧道进洞施工中，贵南项目“李俊创新工作室”创新团队展开了一系列隧道智能化建造攻关。他们研发出隧道二衬智能浇筑系统，包括台车端头柔性搭接、应力控制装置、透明伸缩式挡头模、全自动变频高频振捣装置、流量传感器、排气溢浆装置、视频监控系统和智能台车控制中心等10多项新工装。智能控制中心将关键工序集中控制，实现数据自动采集和分析。经检测，运用二衬智能浇筑系统浇筑的混凝土无脱空，密实度高。
“我们研发的隧道仰拱振捣整平机械手，采用激光整平装置，可以控制混凝土面标高且精度高，解决了隧道仰拱施工不密实、表面平整度差这一难题，还减少了人力，缩短了浇筑时间！”贵南项目经理袁中华说。该项目还研发出仰拱边墙自动布料机，有效解决了仰拱边墙混凝土离析、强度不均匀、冷缝等质量问题。
从第一代初级版到第六代终极版，贵南项目创新团队把一台隧道边墙自行式凿毛机“干”到了极致！终极版凿毛机用全电脑控制，具备自动多角度旋转、行走灵活、喷淋降尘等功能，具有凿毛质量好、工效高、安全环保、操作简单等优势。此外，该项目研发的隧道多功能数字化雷达检测车，能紧密贴合混凝土面，保证了检测的连续性和稳定性，速度快，效率高。
“我院致力于隧道新工装研发，与清华大学、中南大学等国内重点高校联合成立博士工作站，拓展企业新产业链。”四公司智能工装研究院院长操光伟对隧道智能工装研发充满信心。他们研发的隧道变频轴流风机、智慧工地系统、智能温控系统已走向市场，构建起项目综合信息化管理和智慧建造平台。研发的系列隧道新工装先后为国内30多家施工企业提供了便利，更大幅降低了企业的施工成本。
今年7月，华隧1号隧道智能巡检机器人下线；8月中旬，研发的智能钢拱架生产线、自动预制件生产线及智能除尘通风设备先后下线。
信息化管控建造新高地
信息化赋能，开启无限可能。四公司坚持把隧道机械化、智能化与信息化无缝对接，充分利用智能设备、BIM技术、大数据、云计算、物联网、GPS定位等信息化手段，对项目建设的人员、机械、物料、工艺、环境等关键要素进行科学管理，实现信息化深度融入施工生产。
他们研发的项目级信息化管理平台，可以用手机APP，围绕“进度、质量、安全”三大模块，打通了项目作业层信息化管理瓶颈，实现了项目“全员参与、全程管控”的管理目标。
自主研发的CIS信息化管理系统，包括“进度、质量、安全、技术管理、成本管理、智慧党建”等10大模块，已在该公司项目全覆盖，保证了施工现场全过程数字化管控，实现安全风险源头、工程量和人材机、进度工效、质量工序等预控，解决了公司到作业班组“最后一公里”的质量安全管理“梗阻”难题。
郑万项目围绕隧道机械化配套施工设立11个课题，完成28项国家发明专利及新型实用专利。高家坪隧道全断面机械化配套施工《三分钟告诉您中国高铁隧道是怎样“炼”成的》视频一度成为全国网红视频，国内外大媒体纷纷转载，点击量已突破2亿人次。
近两年来，国铁集团、中国铁建分别在贵南项目召开山岭隧道智能化建造现场观摩会和施工生产现场观摩会。该公司先后迎接各类高规格现场观摩会达260多次。贵南项目党支部先后获得中国铁建示范党支部、国务院国资委“中央企业基层示范党支部”等荣誉称号。
责任编辑：牛淋淋