南昌地鐵3條延長(zhǎng)線加速建設(shè)中，截至10月29日，已有13座車站實(shí)現(xiàn)封頂，19條單線區(qū)間貫通，3條高架區(qū)間貫通。

那么，有哪些“硬核技術(shù)”支撐地鐵建設(shè)又快又穩(wěn)?帶您一探究竟。

應(yīng)用全國(guó)首套智能盾構(gòu)自動(dòng)駕駛系統(tǒng) 掘進(jìn)更安全環(huán)保

9月底，南昌地鐵1號(hào)線東延工程全線貫通，意味著南昌地鐵建設(shè)有了新突破。據(jù)介紹，作為該工程重點(diǎn)之一的瑤湖東站-瑤湖西站區(qū)間需下穿瑤湖約1170米，且距離湖底最近距離僅10米。由于埋深、富水、夾泥等影響，盾構(gòu)掘進(jìn)過程存在噴涌、結(jié)泥餅、盾尾漏漿、管片上浮、擊穿湖底等重大風(fēng)險(xiǎn)，施工難度較高，而完成該區(qū)間掘進(jìn)任務(wù)的是我國(guó)首臺(tái)搭載智能盾構(gòu)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)“先鋒一號(hào)”。

據(jù)中鐵1182號(hào)項(xiàng)目經(jīng)理王湯玉介紹，目前，地鐵區(qū)間掘進(jìn)常用的是土壓平衡模式，也就是說，盾構(gòu)機(jī)在封閉掘進(jìn)的同時(shí)，靠泡沫、膨潤(rùn)土等填充物保證土層壓力，以更好控制地表沉降。區(qū)別于傳統(tǒng)的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，“先鋒一號(hào)”首次搭載并成功應(yīng)用了我國(guó)首套智能盾構(gòu)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要包括一鍵掘進(jìn)準(zhǔn)備、智能保壓、沉降預(yù)測(cè)、自主糾偏、盾尾間隙測(cè)量、智能輔助掘進(jìn)等功能。

“簡(jiǎn)單理解，傳統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)需要人工時(shí)刻關(guān)注并及時(shí)調(diào)整各種掘進(jìn)參數(shù)，同步注漿量、螺機(jī)出閘口、皮帶機(jī)等運(yùn)行情況，同時(shí)當(dāng)盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)出現(xiàn)偏差時(shí)，也需要人工進(jìn)行糾偏。‘先鋒一號(hào)’可以做到自動(dòng)推進(jìn)、自動(dòng)保壓、自動(dòng)糾編，且搭載了智能化輔助駕駛系統(tǒng)、渣土體積監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、壁后注漿質(zhì)量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、盾尾間隙自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)等，使得掘進(jìn)更安全、更環(huán)保、更智能。”王湯玉說。

以自動(dòng)糾偏為例，掘進(jìn)過程中，推進(jìn)油缸位移、滾動(dòng)角變化等因素都可能引起盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)發(fā)生變化，偏離隧道設(shè)計(jì)軸線。“我們提前將設(shè)計(jì)軸線的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入‘先鋒一號(hào)’，這樣執(zhí)行過程中，一旦偏離既定線路，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)糾偏，將盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)調(diào)整到位，基本上連續(xù)多環(huán)糾偏平均誤差在±1毫米以內(nèi)。與人工糾偏長(zhǎng)期推進(jìn)對(duì)比，能使得盾構(gòu)姿態(tài)更加穩(wěn)定，且盾構(gòu)司機(jī)能把更多的精力放在螺機(jī)噴涌、掘進(jìn)參數(shù)和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)上，在一定程度上也減輕了他們的負(fù)擔(dān)。”王湯玉說，“先鋒一號(hào)”先后完成了湖底自動(dòng)掘進(jìn)和盾構(gòu)出洞自動(dòng)掘進(jìn)等多項(xiàng)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)了無人干預(yù)累計(jì)掘進(jìn)820多環(huán)，其中，連續(xù)不間斷自動(dòng)掘進(jìn)650多環(huán)，最高日掘進(jìn)達(dá)到27.6米，大幅提高了施工整體效率、施工標(biāo)準(zhǔn)化水平以及成形隧道質(zhì)量。

首次采用移動(dòng)式液壓臺(tái)車 助力“雙線疊合”區(qū)間掘進(jìn)

當(dāng)兩條左右平行的區(qū)間在掘進(jìn)一段距離后，變?yōu)樯舷炉B合狀態(tài)，且是在下方區(qū)間貫通的情況下，該如何安全高效地開展盾構(gòu)掘進(jìn)呢?

據(jù)介紹，地鐵1號(hào)線北延工程建北明挖段-拆分工作井區(qū)是南昌地鐵首個(gè)“大直徑、雙線疊合”區(qū)間，其施工難點(diǎn)在于該區(qū)間左右兩隧道先左右平行布置，繼而轉(zhuǎn)為上下重疊布置，且最小凈距僅1.82米。

“整個(gè)區(qū)間，雙線隧道相交及疊合段有260米。這期間，需要我們?cè)谙路絽^(qū)間貫通的情況下，進(jìn)行上方區(qū)間盾構(gòu)掘進(jìn)作業(yè)，施工風(fēng)險(xiǎn)極高。為此，我們除了嚴(yán)把盾構(gòu)設(shè)備驗(yàn)收關(guān)，從出廠、下井到組裝調(diào)試進(jìn)行全過程調(diào)度外，還首次在南昌地鐵建設(shè)中采用了洞內(nèi)移動(dòng)式液壓臺(tái)車。”中鐵二局項(xiàng)目總工程師李海介紹說，移動(dòng)式液壓臺(tái)車從外形上看酷似“千手觀音”，即有一個(gè)車身主體，周圍有若干只“手”。此次運(yùn)用的臺(tái)車，由4節(jié)4.5米長(zhǎng)的車身組成，且每組車上配有7個(gè)帶橡膠滾輪的機(jī)械臂，對(duì)“雙線疊合”段施工起到了“硬防護(hù)”作用。

“移動(dòng)式液壓臺(tái)車安裝于下方已經(jīng)貫通的區(qū)間，利用此前盾構(gòu)機(jī)運(yùn)送渣余土的軌道，配合上方區(qū)間盾構(gòu)掘進(jìn)速度向前移動(dòng)，確保上方區(qū)間施工高效可靠安全。”李海說，過去遇到疊合區(qū)間，一般都是靠人工在下方區(qū)間同步進(jìn)行型鋼支撐，且無法移動(dòng)，會(huì)大大降低施工效率。“因?yàn)檫@些型鋼支撐都是需要在隧道這種密閉空間進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊接，不僅造成空氣污染，焊接質(zhì)量也無法得到保障。而利用移動(dòng)式液壓臺(tái)車，我們只需要通過對(duì)講機(jī)，了解上方盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)速度，再適時(shí)向前推進(jìn)就好。同時(shí)，這些機(jī)械臂都帶有液壓系統(tǒng)，能與周圍的管片內(nèi)弧面完全密合，形成最大支撐力。”

同時(shí)，項(xiàng)目部緊盯掘進(jìn)參數(shù)控制及同步注漿、二次補(bǔ)漿等重要環(huán)節(jié)，先后克服了鄰近廠房、下穿房屋、穿越燃?xì)夤芫€以及“雙線疊合”等多種不利條件，做到了“零預(yù)警、零沉降、零風(fēng)險(xiǎn)事件”，實(shí)現(xiàn)了管片線形順直、平整度好、錯(cuò)臺(tái)小的質(zhì)量目標(biāo)。