2024世界交通运输大会 投稿须知     典型人物
隧道智能建造技术论坛:江城共谋智隧宏图(图)
作者:《中国公路》杂志社记者 赵晓夏 来源:中国公路网 时间:2023-06-16

6月15日,2023世界交通运输大会核心论坛之一——隧道智能建造技术论坛顺利召开。论坛主题为“聚江城,彰显鸿儒风采;汇英才,共谋智隧宏图”,论坛由中国公路学会工程设计分会、中交第二公路勘察设计研究院有限公司(以下简称“二公院”)联合主办,中交集团隧道与地下空间工程技术研发中心承办,中交第二公路工程局有限公司和中交隧道工程局有限公司协办。二公院总经理冯鹏程发表致辞,论坛由全国工程勘察设计大师、中公院特聘专家陈楚江主持。

QQ截图20230616094945.png

冯鹏程

冯鹏程表示, 2023年2月,中共中央国务院印发了《数字中国建设整体布局规划》,提出要加强传统基础设施的数字化、智能化,强调了科技型骨干企业的引领支撑作用。在国家战略的引领下,数字信息技术逐渐在深中通道、天山胜利隧道等多个国家重点工程中得到了应用。未来伴随着人工智能的普及,隧道建设将会进入数字化、少人或者是无人化的时代,彻底革新现有隧道设计、建设及管理的方法,从而实现隧道建设、全生命周期的高效化和智能化。二公院将继续围绕隧道数字技术,增强利用研发中心平台,加大研发力度,实现技术突破,增强科研应用性和转化效率,支撑业务转型,努力实现隧道的数字化、信息化、智能化建造。

QQ截图20230616095035.png

陈楚江

二公院副总经理兼总工程师张晟斌详述了《天山胜利隧道智能建造创新与思考》。他介绍了天山胜利隧道的胜利概况,简述了天山胜利隧道十大创新设计,即隧道总体布置体系、天空地深一体化遥感勘察技术应用、超长距离水平定向钻勘察与超前地质预报技术、长距离TBM智能辅助掘进技术、地源热泵温度自动化调节系统设计、TBM过不良地质带的创新设计、超深大直径竖井创新设计、隧道结构健康监测系统数字化设计、超长公路隧道通风与防排烟系统数字化设计、高寒高海拔超长公路隧道车辆驾驶行为与安全预警体系。

   此外,张晟斌认为长大深埋隧道地质勘察技术亟待提升,需要引入超长距离水平钻勘察技术;大力发展大功率地面电磁测量仪、无缆地震仪和高空无人机航磁探测系统等核心装备;

逐步形成以物探为主、洞内超前地质预报辅助验证的地质勘探方法,并研发相应成套装备。大埋深超长公路隧道施工安全控制亟待创新,发展人机交互技术、岩机感知技术,实现TBM施工与围岩状态的可知、可掘、可控;开发出虚拟掘进系统,探索智能掘进,为TBM的安全施工保驾护航,真正实现TBM施工的快速、高效、安全的功能。亟需打造“地空结合、多方联动”立体救援网络,借助地方政府、公安消防、医疗机构、高速公路管理中心等其他外部救援力量,打造“地空结合、多方联动”的立体救援网络,提高救援效率。超长公路隧道设计亟需多维度、多专业协同,创新公路隧道数字化设计的发展,与网络通讯、信息处理、传感器、遥感、BIM等多行业的发展密不可分,要多领域、多专业协同创新,共同打造超长隧道智慧化工地,实现隧道设计智造技术新突破。

二公院副总工程师闫海涛则详细介绍了《天山胜利隧道深孔抽水试验研究》。天山胜利隧道2号竖井海拔3620米,2-1号竖井采用最新的竖向TBM施工工艺(大直径撑靴式竖向硬岩掘进机“首创号”),施工直径11.4米,井深达710米,是目前世界上最深的高速公路竖井。作为首次采用竖向TBM开挖技术的竖井,按照中交集团要求,需要预测不同地层涌水量和竖井施工涌突水风险,为竖向TBM顺利施工提供有力技术支撑。项目组开展了大口径水文孔快速钻探成孔工艺研究、野外抽水试验研究及理论模型研究,最终创造一个新纪录——公路工程领域第一深孔抽水试验,研发一套新工艺——高寒高海拔大口径水文孔快速钻探成孔工艺,提出一套新方法——拓展抽水试验理论,提出适用于高寒高海拔深孔抽水试验新方法。未来,在深孔抽水试验中,破碎带对抽水试验结果的影响需要进一步深入研究。同时,高寒高海拔条件下开展的深孔抽水试验难免出现抽水故障,导致变流速抽水,关于变流速深孔抽水试验模型也是将来需要研究的一项内容。

另一项“超级工程”同样引人注目,深中通道管理中心总工办副主任金文良做了《钢壳-混凝土组合沉管隧道建设关键技术与创新》的报告。他详细介绍了深中通道的技术标准、结构选型、沉管平纵总体及管节布置、钢壳沉管结构与构造、钢壳沉管耐久性设计、沉管隧道基础处理、钢壳沉管结构及接头防火等。目前,钢壳混凝土沉管隧道设计方法尚不成熟,钢壳参与管节受力的钢壳-混凝土沉管隧道在日本工程上得到过应用,已出版相应指南规范,但设计方法与国内差异较大。日本工程实践及相关设计指南提供了重要参考,但仍有大量技术细节处于未公开状态,并需与国内现行规范体系有机结合。深中通道沉管隧道智能建造的手段,包括钢壳数字化设计、钢壳沉管智能预制、脱空检测、沉管智慧安装、软基加固、基床碎石自动化铺设、整体预制水下推出最终接头集成装置。深中通道依托世界首例双向八车道钢壳混凝土沉管隧道,形成了自主知识产权成套建设技术,研制了关键核心装备,填补领域空白;创造多项世界纪录,世界最宽的海底隧道,世界首创运安一体船、整体预制水下推出式最终接头等。为沉管隧道工程建设提供宝贵的经验和参考,并为未来的隧道建设提供新的技术和思路。

中国科学院武汉岩土力学研究所研究员、总工程师陈卫忠做《水下盾构隧道智能监测与工程大数据分析技术》的报告。他表示,水下盾构隧道研究的新进展,包括水下盾构隧道运营期接头变形破坏与渗漏机理,其核心内容为管片接头力学模型、盾构隧道变形破坏模式、密封垫性能测试新方法;水下盾构隧道监测数据分析与推演方法,其核心内容为监测数据增强方法和结构性态时空推演方法;结构响应异常预警与渗漏水防控技术,其核心内容为基于监测数据的结构响应分析、多种方法确定预警阈值、雷达探测空洞及新型注浆材料。

中铁十一局集团有限公司首席专家张旭东以《矿山法隧道支护与衬砌装配技术》为题做报告,矿山法隧道施工基本实现了9条作业线的机械化施工,但是矿山法隧道施工存在智能化程度低、初期支护和衬砌安全隐患等问题,亟待解决提升。他认为,构件工程化预制、结构现场装配施工是实现隧道智能建造的重要技术途径,需要解决三大关键技术(结构+装备+工艺),即时支护设计方法与网架结构(类管片),大刚度、高强度、模块化空间网架结构;快速施工装备,单臂抓举重量大,不小于1.5吨,作业宽度大,不小于20米,机械臂动作灵活、对位精度要求高;快速装配施工技术,精密制作、无损运输,快速精准拼装、自动化监测。此外,研究人员还对隧道装配式衬砌技术开展探索。未来将持续开展“装配式支护的设计方法与合理结构设计”,不断优化铁路隧道复合衬砌,装配式二次衬砌的结构受力,装配式支护结构全生命周期服役能力;开展“矿山法隧道支护与衬砌全装配技术探索”,实现“网架初支+装配衬砌+框架型仰拱”一体化。

中交隧道工程局有限公司地下空间科学研究院(以下简称“中交隧道局”)副院长李健,做了关于《超大直径盾构隧道智能建造技术》的报告。他表示,大直径盾构在地下隧道工程建设需求越来越旺盛,而大盾构发展也面临痛点,即施工扰动大、施工响应预测难、施工管理难优化、工程数据量庞大、工程数据挖掘浅等。新一代信息技术发展带来的物联网、混合现实、大数据、人工智能等混合技术革命,将有效助推盾构制造和施工向数字化、网络化、智能化方向发展。目前,中交隧道局已获得6项成套关键技术,10项核心技术。

中交集团山区长大桥隧建设技术研发中心副主任、中交第二公路工程局公司CZ铁路项目总工程师王帅帅的报告题目是《复杂环境下单线铁路隧道大机钻爆及智能爆破技术探索》,介绍了几项重要技术,即单线铁路凿岩台车应用,周边孔长、短孔光面爆破技术,直孔掏槽爆破技术应用,数码雷管精确微差爆破技术应用,凿岩台车智能爆破技术探索应用等。

此次论坛围绕“智能建造”这一主题,在如何实现隧道智能建造技术快速升级及推广应用方面,提出了高价值的思考和方案,加强了行业之间的相互联系和沟通,共谋隧道建设高质量发展的未来。

QQ截图20230616095114.png


QQ截图20230616095122.png

现场展览

【编辑: 任 燕】

欢迎关注中国公路、中国高速公路微信公众号

中国公路

中国高速公路