近日，中國鐵建攜地下空間品牌登陸2024年中國品牌日活動，以中鐵十四局大盾構(gòu)為代表的地下空間智能建造技術(shù)驚艷亮相。中鐵十四局不僅展出了十項(xiàng)核心技術(shù)，還通過一系列實(shí)物模型的方式，呈現(xiàn)了目前中國盾構(gòu)施工的品牌創(chuàng)新成果。

世界隧協(xié)主席走進(jìn)中鐵十四局展區(qū)（劉福昌 攝）

而就在不久前，在世界隧道大會博覽會上，中鐵十四局大盾構(gòu)展區(qū)展出承插式管片、同步雙液注漿技術(shù)、刀盤焊接機(jī)器人、整體預(yù)制箱涵等一大批盾構(gòu)施工核心技術(shù)及最新成果，受到了來自法國、奧地利等多個(gè)國家和地區(qū)的專家、學(xué)者和企業(yè)代表的稱贊。

黨的十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央作出“必須把創(chuàng)新作為引領(lǐng)發(fā)展的第一動力”的重大戰(zhàn)略抉擇，實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，推動形成的一項(xiàng)項(xiàng)重大科技成果，成為經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的關(guān)鍵支撐。作為中國鐵建的拳頭產(chǎn)品，近年來，中鐵十四局以大盾構(gòu)高質(zhì)量發(fā)展為主線，集聚力量進(jìn)行原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān)，開展盾構(gòu)高效掘進(jìn)、綠色施工等技術(shù)研究，提升原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新能力，助推世界一流大盾構(gòu)企業(yè)的建設(shè)。

重構(gòu)體系，優(yōu)化創(chuàng)新環(huán)境

榮獲中國專利優(yōu)秀獎1項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)零突破；年內(nèi)授權(quán)專利70項(xiàng)，較上年提升43%；收獲詹天佑獎3項(xiàng)，創(chuàng)歷年新高；獲省部級科技獎10項(xiàng)，成果頗豐……在剛剛過去的2023年，中鐵十四局全面深化科技創(chuàng)新改革，在大盾構(gòu)施工領(lǐng)域取得的創(chuàng)新成績單成果斐然。

成績的取得，離不開創(chuàng)新環(huán)境的不斷優(yōu)化下，構(gòu)建的有利于創(chuàng)新的機(jī)制體制。中鐵十四局持續(xù)下好創(chuàng)新“先手棋”，培育壯大新質(zhì)生產(chǎn)力，塑造發(fā)展新動能、新優(yōu)勢，為大盾構(gòu)高質(zhì)量發(fā)展注入新動力。

濟(jì)南黃河濟(jì)濼路隧道北延工程雙線貫通現(xiàn)場（劉福昌 攝）

在濟(jì)南黃河濟(jì)濼路北延工程項(xiàng)目，隨著盾構(gòu)隧道的雙線貫通，項(xiàng)目正加快組織技術(shù)人員對“超大直徑泥水盾構(gòu)長距離穿越大型一級水源地”課題的總結(jié)，全面布局關(guān)鍵技術(shù)專利申報(bào)。

在施工中，面對國內(nèi)尚無先例的超大直徑盾構(gòu)長距離穿越一級水源地，項(xiàng)目技術(shù)團(tuán)隊(duì)采用模型試驗(yàn)、現(xiàn)場監(jiān)測和數(shù)值仿真等手段，模擬盾構(gòu)機(jī)穿越水庫堤壩、水域等關(guān)鍵區(qū)域的環(huán)境，總結(jié)出擾動機(jī)理和規(guī)律，實(shí)現(xiàn)最高月進(jìn)尺332米，創(chuàng)造了超大直徑盾構(gòu)長距離穿越水庫的掘進(jìn)紀(jì)錄。

今年年初，根據(jù)專利管理辦法，中鐵十四局大盾構(gòu)公司對49項(xiàng)專利發(fā)明人發(fā)放獎金13萬元，這讓該項(xiàng)目技術(shù)人員的研發(fā)熱情更加高漲。目前圍繞該課題，他們已經(jīng)形成8項(xiàng)發(fā)明專利。

專利管理辦法只是其中的一個(gè)縮影。圍繞高質(zhì)量發(fā)展主題，他們開展高科技賦能行動，聚焦科技創(chuàng)新體系重構(gòu)，先后修訂完善6項(xiàng)科技創(chuàng)新相關(guān)管理辦法，形成了一套從科技立項(xiàng)、項(xiàng)目研發(fā)、成果申報(bào)，到轉(zhuǎn)化應(yīng)用、產(chǎn)權(quán)保護(hù)的全流程管理體系，為科技創(chuàng)新提供制度保障。據(jù)統(tǒng)計(jì)，他們已獲得國家技術(shù)發(fā)明獎1項(xiàng)，國家科技進(jìn)步獎2項(xiàng)，主、參編國家及地方標(biāo)準(zhǔn)11項(xiàng)，省部級科學(xué)技術(shù)獎41項(xiàng)，省部級工法158項(xiàng)，發(fā)明專利380項(xiàng)。

搭建舞臺，激發(fā)創(chuàng)新活力

人才是科技創(chuàng)新的核心驅(qū)動力。中鐵十四局致力于發(fā)揮技術(shù)領(lǐng)軍人物的創(chuàng)新能力，通過搭建職工創(chuàng)新工作室、大盾構(gòu)工匠工作室，為創(chuàng)新主體搭建廣闊的舞臺，充分激發(fā)企業(yè)的創(chuàng)新活力。

由中鐵十四局承建的上海機(jī)場聯(lián)絡(luò)線2標(biāo)盾構(gòu)隧道是目前國內(nèi)首條小間距、長距離并行運(yùn)營高鐵的大直徑盾構(gòu)隧道。該工程在國內(nèi)首次采用全預(yù)制裝配結(jié)構(gòu)體系，施工所需的2470塊弧形構(gòu)件全部在工廠內(nèi)加工制作完畢后，再運(yùn)送到現(xiàn)場，進(jìn)行“積木式”拼裝。

弧形構(gòu)件拼裝（趙榮發(fā) 攝）

預(yù)制的弧形構(gòu)件是在大直徑盾構(gòu)隧道中首次應(yīng)用，單塊重達(dá)33.5噸，安裝節(jié)點(diǎn)精度要求高、拼裝難度大。為提高構(gòu)件的安裝速度和精度，他們成立了大盾構(gòu)工匠工作室，圍繞“內(nèi)部結(jié)構(gòu)全預(yù)制拼裝精度控制”開展課題研究，以質(zhì)量可控、安全可靠為出發(fā)點(diǎn)研發(fā)了精調(diào)裝置。

精調(diào)裝置采用框架式步進(jìn)結(jié)構(gòu)，整機(jī)集成了自動檢測與感知、自動運(yùn)算與分析處理、自動決策與動作執(zhí)行、人機(jī)交互與信息存儲等智能化施工功能，具備6自由度的三維姿態(tài)精調(diào)控制。該裝置實(shí)現(xiàn)了弧形構(gòu)件自動一鍵拼裝，并將拼裝精度控制在1毫米以內(nèi)。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，該公司聚焦同步雙液注漿、小型機(jī)具、長大隧道等方向已搭建8個(gè)大盾構(gòu)工匠工作室，他們與31個(gè)職工創(chuàng)新工作室齊頭并進(jìn)，形成“專業(yè)引領(lǐng)”與“職工廣泛參與”并舉的創(chuàng)新格局。

在世界最深海底高鐵盾構(gòu)隧道施工現(xiàn)場，“深江1號”盾構(gòu)機(jī)已掘進(jìn)至海平面下100米處。深江鐵路珠江口隧道工程位于珠江口海底，不僅要全斷面硬巖掘進(jìn)2.75公里，還要連續(xù)穿越區(qū)間長達(dá)490米的17條斷裂帶及分支，施工難度極大。

為此，他們聚焦《大直徑盾構(gòu)長距離穿越超大水壓密集斷裂帶地層施工技術(shù)》課題研究，展開技術(shù)攻關(guān)。他們通過開展破碎帶泥膜成型技術(shù)、洞內(nèi)注漿預(yù)加固技術(shù)、掘進(jìn)控制技術(shù)和克泥效在破碎帶地層中的應(yīng)用技術(shù)研究，順利完成15條斷裂破碎帶穿越，即將順利到達(dá)海底最深處。

聚力應(yīng)用，帶動行業(yè)革新

走進(jìn)剛剛貫通的南京秋藤—望江220千伏線路核心區(qū)間段——綠博園盾構(gòu)段，成型隧道里，管片上沒有一個(gè)手孔、一顆螺栓，遠(yuǎn)遠(yuǎn)望去，環(huán)環(huán)管片拼接整齊一致、看不見錯(cuò)臺，隧道立面弧度圓潤、線條精美，經(jīng)檢測無一處滲漏……

這得益于應(yīng)用的承插式管片新技術(shù)，這也是在國內(nèi)電力盾構(gòu)隧道首次應(yīng)用，該技術(shù)有效提升了隧道結(jié)構(gòu)受力和抗變形能力，極大地減輕后期隧道運(yùn)維的壓力。

江心洲污水二通道成型隧道（劉福昌 攝）

據(jù)悉，該技術(shù)曾率先在南京市江心洲污水收集系統(tǒng)二通道建設(shè)中得到成功應(yīng)用，也是國內(nèi)首次在水下盾構(gòu)隧道采用新型承插式管片。相比傳統(tǒng)的螺栓式管片，新型管片拼裝節(jié)省一半人工，直接定位、插入，不再進(jìn)行手孔封堵和嵌縫等工序，不僅提升了拼裝手高精度拼裝技藝，也將推動盾構(gòu)掘進(jìn)智能化拼裝水平提升。

多年來，中鐵十四局在提升隧道安全質(zhì)量方面不斷加強(qiáng)技術(shù)革新，首創(chuàng)并推廣了一批盾構(gòu)裝配式建造工藝，引領(lǐng)著智能建造的升級。

創(chuàng)新研發(fā)超大直徑泥水盾構(gòu)同步雙液注漿關(guān)鍵技術(shù)，在江陰靖江長江隧道、通甬高鐵蘇州東隧道等項(xiàng)目的推廣應(yīng)用中取得顯著成效；刀盤焊接機(jī)器人在京濱高鐵、通甬高鐵蘇州東隧道成功推廣；整體式箱涵在深江鐵路珠江口隧道、昌九高鐵天祥大道隧道等項(xiàng)目的建設(shè)中全面應(yīng)用。

革新者強(qiáng)，創(chuàng)新者勝。中鐵十四局大盾構(gòu)以創(chuàng)新為“針”功夫，織密地下交通網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了穿越江河湖海城、各類復(fù)雜地質(zhì)、應(yīng)用領(lǐng)域、盾構(gòu)直徑、施工工藝全覆蓋，書寫出大盾構(gòu)高質(zhì)量發(fā)展的“答卷”，也推動著盾構(gòu)施工邁向數(shù)字化、智能化、信息化、無人化的新紀(jì)元。

【編輯：劉佳】