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相當于5層樓高的“京華號”盾構(gòu)機，不僅能自主感知前方地質(zhì)變化，更能在城市地下穿梭而不擾其分毫，中國盾構(gòu)技術(shù)正從“鋼鐵巨無霸”變身“地下智能機器人”。

在北京地下，京張高鐵清華園隧道施工中，當復興號列車從地鐵10號線正下方5.4米處悄然掠過時，乘客毫無察覺。

地表的沉降被嚴格控制在1毫米內(nèi)——這背后是國產(chǎn)盾構(gòu)技術(shù)“智商”與“情商”的雙重飛躍。

01 “透視眼”與“智慧腦”：破解地下未知風險

“大型穿江越海隧道是我國基建領(lǐng)域重大工程，超大直徑盾構(gòu)機是保證工程建設(shè)的關(guān)鍵決定性裝備。”中國工程院院士楊華勇如是說。

過去，隧道施工猶如“盲人摸象”，地質(zhì)條件的突變常導致塌方、涌水等事故。

如今，超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)的應(yīng)用，為盾構(gòu)機裝上了“透視眼”，能夠探測前方100-300米的地質(zhì)條件。

中國鐵建重工研發(fā)的這套系統(tǒng)，通過分析地震波信號，提前識別斷層、破碎帶、富水區(qū)等風險源，為施工提供科學預(yù)警和指導。

而智能掘進系統(tǒng)則充當了盾構(gòu)機的“智慧腦”，根據(jù)感知到的地質(zhì)信息，自動調(diào)整掘進參數(shù)。

熊晨君副院長形象地比喻：“這相當于為國產(chǎn)盾構(gòu)機裝上了‘透視眼’和‘智慧腦’?！?/p>

02 毫米級微沉降控制：在心臟上做顯微手術(shù)

“城市核心區(qū)施工如同‘在跳動的心臟上做顯微手術(shù)’?！敝需F十四局集團大盾構(gòu)公司趙斌副主任如此形容。

清華園隧道施工不僅要穿越地鐵10號線正下方，還需穿過7條主干道、88條市政管線，并與地鐵13號線“擦肩而過”。

任何微小的失誤都可能造成災(zāi)難性后果。

中鐵十四局獨創(chuàng)的“源頭控制、路徑阻隔、對象加固、預(yù)警修正”四位一體微沉降控制技術(shù)，實現(xiàn)了對地表沉降的毫米級控制。

這種精準控制能力，不僅體現(xiàn)在清華園隧道，在昌江麗陽樞紐建設(shè)中，江西港口集團應(yīng)用的“毫米級智慧眼”監(jiān)測技術(shù)，同樣將監(jiān)測精度控制在1毫米以內(nèi)。

03 自主技術(shù)突破：從受制于人到全球領(lǐng)先

中國盾構(gòu)機的逆襲，是一部技術(shù)自主創(chuàng)新的奮斗史。

“我們攻克了掘進機主軸承‘設(shè)計、材料、制造、實驗’全鏈條技術(shù)，打破了國外壟斷?！敝袊F建重工掘進機研究院副院長熊晨君自豪地介紹。

團隊自主研制了全球最大整體式主軸承，直徑達8.61米，重62噸。

常壓換刀技術(shù)更是一舉將單次換刀時間從12-15天縮短到了2-3天，效率提升近80%。

自主研發(fā)的自適應(yīng)壓力補償密封系統(tǒng)實現(xiàn)15bar承壓能力，成功應(yīng)用于水下106米的深江鐵路珠江口隧道。

這些突破，使中國盾構(gòu)機從依賴進口到自主創(chuàng)新，并出口到全球五大洲五十多個國家和地區(qū)。

04 綠色智能并進：效率與環(huán)境共贏

在大連地鐵五號線的復雜環(huán)境盾構(gòu)施工中，團隊研發(fā)了“精細探查-靶向治理-智能高效施工-全域立體化監(jiān)測”的全鏈條技術(shù)體系。

在青島地鐵5號線施工中，項目團隊引進泥漿壓濾分離系統(tǒng)，實現(xiàn)廢棄物減量化與資源化處理。

他們還對電瓶車進行智能化改造，設(shè)計了防疲勞感應(yīng)踏板和氣動連鎖剎車雙重保障系統(tǒng)。

中鐵十四局則研發(fā)了泥漿綠色處理技術(shù)，最高日處理廢漿5000立方米，實現(xiàn)了工程130萬立方米廢漿“零排放、零污染”。

全預(yù)制拼裝與智能建造技術(shù)的應(yīng)用，僅軌下結(jié)構(gòu)施工就節(jié)省了近6個月工期。

 隨著技術(shù)的發(fā)展，工程機械智能化的未來正朝著更高級別的自主化方向發(fā)展。

在煤礦行業(yè)，智能化掘進技術(shù)已采用具有感知、記憶、學習和決策四種能力的掘進裝備。

這些設(shè)備以智能控制為樞紐，利用5G+網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，融合工作面設(shè)備、人員、環(huán)境數(shù)據(jù)，實現(xiàn)掘、支、運等主要工序的智能化運行。

江西港口集團的“毫米級智慧眼”監(jiān)測技術(shù)，構(gòu)建起覆蓋16萬平方米施工區(qū)域的“安全防護網(wǎng)”，為1700米圍堰的近300處核心監(jiān)測指標裝上“智能預(yù)警大腦”。

何川院士評價中鐵十四局的技術(shù)體系時強調(diào)，該技術(shù)是“破解系列難題的集大成之作”。

在昌江航道提升工程麗陽樞紐建設(shè)現(xiàn)場，測量機器人如同不知疲倦的“安全哨兵”，24小時自動追蹤監(jiān)測點位，讓毫米級形變無所遁形。

單輪監(jiān)測作業(yè)人員從6人縮減至3人，監(jiān)測精度卻大幅提升。

從打破國外壟斷到領(lǐng)跑全球，從鋼鐵巨物到智能系統(tǒng)，中國盾構(gòu)機的“智商”與“情商”提升，正重塑著基建行業(yè)的未來圖景。