▲隧道洞口
四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路隧道分公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“路橋集團(tuán)隧道分公司”）火山隧道數(shù)字隧道智能建造示范基地，是交通運(yùn)輸部自動(dòng)化作業(yè)技術(shù)交通運(yùn)輸行業(yè)研發(fā)中心的重要試點(diǎn)，是蜀道投資集團(tuán)有限責(zé)任公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“蜀道集團(tuán)”）落地實(shí)行“智能建造”的戰(zhàn)略性項(xiàng)目，對(duì)于蜀道集團(tuán)在智慧交通、數(shù)字高速等全新領(lǐng)域開(kāi)疆拓土，用科技創(chuàng)新助力交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)和促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面意義重大。
隧道名片
姓名：G4216線沿江高速寧南至攀枝花段火山隧道出口端
生日：在建 預(yù)計(jì)2023年12月建成
籍貫：四川
長(zhǎng)度：隧道左線全長(zhǎng)7150米，右線全長(zhǎng)7192米；其中出口端左線長(zhǎng)3660米，右線長(zhǎng)3750米
類(lèi)型：分離式、雙向四車(chē)道
施工難度：火山隧道屬超特長(zhǎng)隧道，隧道地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜多變，軟巖大變形，圍巖破碎，極易發(fā)生坍塌，施工困難，并且隧道穿越有碳質(zhì)頁(yè)巖大變形段落、斷層破碎帶及高地應(yīng)力巖爆段落，為瓦斯隧道，施工風(fēng)險(xiǎn)極高。
特點(diǎn)：積極探索隧道機(jī)械化、數(shù)字化、智能化施工與管理新模式；牢牢把握高質(zhì)量發(fā)展這一根本要求，夯基礎(chǔ)、嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn)、強(qiáng)管控、樹(shù)品牌。
設(shè)計(jì)單位：四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司
施工單位：四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路隧道分公司
PART 01
創(chuàng)新引領(lǐng) 智能驅(qū)動(dòng)
01
打造隧道自動(dòng)化、智能化施工裝備體系
引入系列隧道智能化施工裝備，主要裝備有全電腦三臂鑿巖臺(tái)車(chē)、機(jī)械化炸藥混裝臺(tái)車(chē)、智能拱架安裝臺(tái)車(chē)、智能濕噴臺(tái)車(chē)、遠(yuǎn)程控制指揮車(chē)、弧形梁自動(dòng)生產(chǎn)線以及系列電動(dòng)出渣裝備等，全面涵蓋隧道掌子面開(kāi)挖作業(yè)、出渣作業(yè)、初期支護(hù)作業(yè)和支護(hù)構(gòu)件加工生產(chǎn)，大大提升隧道主要作業(yè)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化、智能化施工水平，提高隧道掘進(jìn)、支護(hù)、出渣作業(yè)效率，有效減少隧道掌子面及洞內(nèi)作業(yè)人員數(shù)量，實(shí)現(xiàn)隧道安全、高效、高質(zhì)施工，為隧道自動(dòng)化、智能化、無(wú)人化施工奠定裝備基礎(chǔ)。
▲智能化施工裝備體系
▲三臂鑿巖臺(tái)車(chē)現(xiàn)場(chǎng)施工
▲智能拱架安裝臺(tái)車(chē)
▲智能濕噴臺(tái)車(chē)
▲拱噴一體化臺(tái)車(chē)作業(yè)
02
智能建造管理系統(tǒng)研發(fā)與應(yīng)用
研發(fā)并運(yùn)用智慧隧道AI建造管理系統(tǒng)，初步實(shí)現(xiàn)了隧道作業(yè)人員、施工設(shè)備、作業(yè)工序以及作業(yè)環(huán)境、資源等信息的采集與高效匹配，使隧道進(jìn)入信息化、數(shù)字化、自動(dòng)化施工與管理新時(shí)代，為實(shí)現(xiàn)隧道施工精準(zhǔn)導(dǎo)航和施工管理最優(yōu)入軌提供了數(shù)字化解決方案，將隧道建造由以人為主導(dǎo)的經(jīng)驗(yàn)決策逐步邁向AI智能決策。
▲光面爆破智能設(shè)計(jì)
研發(fā)一款光面爆破輔助智能、自動(dòng)設(shè)計(jì)軟件，該軟件可根據(jù)隧道實(shí)際圍巖地質(zhì)情況、隧道輪廓尺寸、循環(huán)進(jìn)尺長(zhǎng)度、炸藥使用量等條件進(jìn)行隧道光面爆破方案的自動(dòng)、智能設(shè)計(jì)，生成的炮孔布置圖、炮孔裝藥結(jié)構(gòu)圖與起爆網(wǎng)絡(luò)圖可輔助現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員進(jìn)行光面爆破施工管理，幫助現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)針對(duì)變化的隧道圍巖情況調(diào)整、優(yōu)化光面爆破方案，提高光爆質(zhì)量。
▲光爆軟件
03
掌子面圍巖智能判別
借助三臂鑿巖臺(tái)車(chē)隨鉆測(cè)量數(shù)據(jù)（MWD）系統(tǒng)采集的鉆進(jìn)參數(shù)，同時(shí)利用已有圍巖智能分級(jí)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道掌子面圍巖的智能判別與分級(jí)，為隧道動(dòng)態(tài)支護(hù)設(shè)計(jì)與安全施工提供決策依據(jù)和數(shù)據(jù)支撐。
▲圍巖智能分級(jí)
04
隧道施工機(jī)械“油轉(zhuǎn)電”
將電動(dòng)裝載機(jī)、電動(dòng)挖掘機(jī)和電動(dòng)卡車(chē)等“純電新能源”電動(dòng)施工裝備規(guī)模應(yīng)用于隧道施工。現(xiàn)場(chǎng)使用結(jié)果表明，純電出渣裝備的應(yīng)用可明顯改善隧道洞內(nèi)空氣質(zhì)量，提高出渣工序作業(yè)效率，提升隧道文明施工水平，節(jié)約隧道施工能耗成本，以電動(dòng)裝載機(jī)計(jì)，一臺(tái)電動(dòng)裝載機(jī)每小時(shí)施工成本僅為傳統(tǒng)燃油裝載機(jī)的24%，使用成本優(yōu)勢(shì)巨大?！坝娃D(zhuǎn)電”項(xiàng)目是路橋集團(tuán)隧道分公司推動(dòng)隧道施工節(jié)能減排的良好典范，也是蜀道集團(tuán)踐行綠色低碳發(fā)展的關(guān)鍵一招。
▲電動(dòng)裝載機(jī)
▲電動(dòng)挖掘機(jī)
05
隧道豎井TBM典型引領(lǐng)
豎井TBM應(yīng)用使豎井施工過(guò)程實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化、全機(jī)械化，掘進(jìn)過(guò)程無(wú)需人員下井即可完成，通過(guò)刀盤(pán)旋轉(zhuǎn)配合推進(jìn)系統(tǒng)完成豎井開(kāi)挖，設(shè)備井下噪音小于60dB，巖層擾動(dòng)小、超欠挖少、成井完整。在軟硬不均地質(zhì)環(huán)境下，13小時(shí)掘進(jìn)進(jìn)尺可達(dá)6米，并同步完成出渣作業(yè)，大大提高各作業(yè)環(huán)節(jié)協(xié)同化、自動(dòng)化、低碳化，實(shí)現(xiàn)大幅度減人增效，助推交通行業(yè)全面智慧發(fā)展。
▲“蜀暢號(hào)”——全國(guó)首臺(tái)全斷面雙模式豎井掘進(jìn)機(jī)
PART 02
聚焦前沿 科技引領(lǐng)
01
超前支護(hù)作業(yè)線
基于多功能鉆孔注漿一體設(shè)備，開(kāi)展不同類(lèi)型超前支護(hù)機(jī)械化施工關(guān)鍵技術(shù)研究，形成一套匹配機(jī)械化施工，適用于各級(jí)圍巖條件的新型隧道超前支護(hù)體系。
02
開(kāi)挖作業(yè)線
充分利用已研發(fā)的光面爆破智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)及全電腦三臂鑿巖臺(tái)車(chē)，實(shí)現(xiàn)大型機(jī)械設(shè)備的智能化開(kāi)挖，實(shí)現(xiàn)爆破、鉆孔、裝藥的機(jī)械化和數(shù)字化，降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)開(kāi)挖工序減人45%。
03
初期支護(hù)作業(yè)線
開(kāi)展拱架快速連接、預(yù)制拱架的多種裝配化施工，自主研發(fā)的拱錨噴一體化臺(tái)車(chē)，實(shí)現(xiàn)初支工序減人60%。利用3D激光掃描技術(shù)對(duì)隧道開(kāi)挖輪廓及超欠挖情況進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別，實(shí)現(xiàn)噴射混凝土的精準(zhǔn)化、數(shù)字化控制。
04
綠創(chuàng)系統(tǒng)研發(fā)
引進(jìn)電動(dòng)化挖機(jī)、裝載機(jī)、自卸車(chē)、混凝土罐車(chē)，論證并形成一套隧道電動(dòng)化作業(yè)線。開(kāi)展隧道掌子面及時(shí)降塵技術(shù)研究，成功研發(fā)與智能抑塵監(jiān)測(cè)多功能臺(tái)車(chē)，實(shí)現(xiàn)隧道掌子面處的及時(shí)降塵、除塵；開(kāi)展了智能通風(fēng)關(guān)鍵技術(shù)研究，預(yù)期實(shí)現(xiàn)隧道智能化、節(jié)能化通風(fēng)。
PART 03
安全管理 數(shù)字管控
大力弘揚(yáng)科技興安理念，應(yīng)用智慧隧道AI建造系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)綜合管理平臺(tái)、隧道施工安全智能監(jiān)管系統(tǒng)、洞內(nèi)安全狀態(tài)信息展示，聚焦項(xiàng)目施工班組規(guī)范化管理，助力項(xiàng)目提升監(jiān)管效率，實(shí)現(xiàn)安全管理信息化監(jiān)管目標(biāo)，形成網(wǎng)絡(luò)化、智能化、協(xié)同化的隧道安全監(jiān)控，為項(xiàng)目質(zhì)量、進(jìn)度提供安全保障。項(xiàng)目應(yīng)用先進(jìn)信息化工裝設(shè)備，堅(jiān)持以工裝保工藝，以工藝保質(zhì)量，以質(zhì)量保安全，加速工程技術(shù)提升，確保施工生產(chǎn)安全平穩(wěn)，全力打造品質(zhì)工程。
PART 04
推廣價(jià)值
①促進(jìn)公路隧道施工技術(shù)、施工裝備、管理手段向數(shù)字化、智能化方向轉(zhuǎn)變與升級(jí)，推動(dòng)公路隧道施工數(shù)字化轉(zhuǎn)型，在一定程度上確保“交通強(qiáng)國(guó)”戰(zhàn)略目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
②為隧道“機(jī)械化換人、自動(dòng)化減人、智能化無(wú)人”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)提供新的思路，提高隧道工程施工質(zhì)量、效率、安全水平以及行業(yè)整體技術(shù)水平。
③縮短隧道工程建設(shè)工期，確保公路工程如期或提前完工。
④降低隧道施工、管理成本，為工程建設(shè)管理者對(duì)多隧道、多標(biāo)段工程施工的監(jiān)督管理提供了可能。
▲展廳內(nèi)景
▲自動(dòng)化作業(yè)技術(shù)交通運(yùn)輸行業(yè)研發(fā)中心展廳
路橋集團(tuán)隧道分公司將在更多全新領(lǐng)域扛起智能建造擔(dān)當(dāng)大旗，助力蜀道集團(tuán)打造成為國(guó)內(nèi)領(lǐng)先、世界一流的交通基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域龍頭企業(yè)，為交通強(qiáng)國(guó)、交通強(qiáng)省建設(shè)貢獻(xiàn)智慧和力量。
?文章來(lái)源：公眾號(hào)“中國(guó)公路”?
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