中國鐵建水下隧道工程實驗室

日前，在濟南章丘建筑產(chǎn)業(yè)化基地，由中鐵十四局獨立籌建的“中國鐵建水下隧道工程實驗室”通過驗收，正式投入使用。該實驗室將聚焦水下盾構(gòu)刀具磨損及更換技術、全壽命周期健康診斷及盾構(gòu)機再制造等課題，開展大盾構(gòu)施工前沿技術研究，為該集團爭創(chuàng)世界一流大盾構(gòu)施工企業(yè)提供堅實科技支撐。

近年來，中鐵十四局不斷圍繞大盾構(gòu)施工全產(chǎn)業(yè)鏈開展科技攻關，促進成果轉(zhuǎn)化，以科技創(chuàng)新為動力引擎，打造大盾構(gòu)施工領域行業(yè)標桿，助力企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

搭建平臺  聚焦技術研發(fā)

“目前已完成《高含水率廢棄泥漿處理技術手冊》編制、廢棄泥漿高效脫水材料研發(fā)、渣土和脫水泥餅用于填方工程資源化技術研究等科研工作，為盾構(gòu)廢棄泥漿再利用、節(jié)約施工成本和環(huán)境保護提供了技術支撐。”中鐵十四局博士后工作站在站博士閔凡路依托濟南黃河隧道工程，主持的課題《大直徑泥水盾構(gòu)隧道棄漿環(huán)保處理與改良再利用技術研究》已轉(zhuǎn)化為切實的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。

目前，像閔凡路一樣在中鐵十四局博士后科研工作站攻讀博士后的專家一共有7人。他們分別深入?yún)⑴c到重大科研項目攻關、科技管理工作中，并攻克了多個“卡脖子”難題，為大盾構(gòu)施工降本增效作出了突出貢獻。

該集團注重科技創(chuàng)新平臺建設，發(fā)揮科技引擎作用。在被評為國家認定企業(yè)技術中心后，他們又建成了博士后科研工作站、院士專家工作站，成立了中國巖石力學與工程學會水下隧道工程技術分會、壩道工程醫(yī)院中鐵十四局分院、大盾構(gòu)與地下空間科技發(fā)展研究院等技術創(chuàng)新平臺，致力于大直徑和水下盾構(gòu)隧道的智能、安全建造，不斷攻克重大技術難題，以改革推動科技自立自強。

依托“兩院、兩站、一會、一室”創(chuàng)新平臺，該集團已掌握了應對各種復雜地質(zhì)條件下盾構(gòu)設備適應性選型設計技術、盾構(gòu)AI智能掘進控制技術、微擾動精準穿越技術、盾構(gòu)漿渣無污染處理技術等“六大核心技術”，形成了集勘察設計、裝備制造、建設施工、管養(yǎng)維護于一體的大盾構(gòu)全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。

致力創(chuàng)新  占領行業(yè)高地

建設者正操縱管片智能運輸系統(tǒng)運輸管片

4月25日上午，在北京市東六環(huán)改造工程現(xiàn)場，國產(chǎn)首臺超大直徑盾構(gòu)機“京華號”經(jīng)過半個月平穩(wěn)掘進，連續(xù)安全穿越京哈鐵路和城市副中心站交通樞紐兩處特級風險源，這在國內(nèi)尚屬首例。

短時間、零沉降成功穿越特級風險源，得益于該集團與高校聯(lián)合探索研究的超大直徑泥水平衡盾構(gòu)同步雙液注漿關鍵技術。該技術使兩種漿液僅10多秒就成為膠凝狀，并在短短30分鐘內(nèi)形成早期強度，為隧道管片提供更加堅固的“金鐘罩”，填補了我國超大直徑泥水盾構(gòu)隧道同步雙液注漿的空白。

創(chuàng)新能力的提升增強了該集團的行業(yè)話語權。2017年以來，該集團先后參與編制了《大直徑泥水盾構(gòu)施工技術指南》等7個行業(yè)標準，并順利注冊了“中鐵建大盾構(gòu)”“中鐵十四局大盾構(gòu)”兩個國家商標。

基于大盾構(gòu)品牌實力，自2018年以來，該集團累計中標大盾構(gòu)項目24個，承攬總額567億元。目前，長江上9條在建過江通道中，他們參建了7條。在華南地區(qū)，他們有5條穿海隧道同時施工，其中盾構(gòu)段長達7352米的廣湛鐵路湛江灣海底隧道，是我國目前獨頭掘進最長的大直徑穿海高鐵盾構(gòu)隧道；深江鐵路珠江口隧道是目前我國最大埋深、最大水壓的海底隧道，與著名的土耳其博斯普魯斯海峽公路隧道水壓力相當。目前，依托北京東六環(huán)項目，他們還瞄準機器人換刀、盾構(gòu)機遠程駕駛等前沿技術，正嘗試將施工過程與5G技術、人工智能等相結(jié)合，進一步提高盾構(gòu)施工能力，助力中國大盾構(gòu)施工技術創(chuàng)新、管理經(jīng)驗迭代升級。

延伸鏈條  完善產(chǎn)業(yè)布局

智能化管片生產(chǎn)車間

在積累施工前沿技術的同時，該集團還不斷向大盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)上下游延伸，打造全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，培育企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展新的增長極。

中鐵十四局房橋公司成立了盾構(gòu)管片研發(fā)中心，向新產(chǎn)品開發(fā)、生產(chǎn)裝備智能化升級改造、大數(shù)據(jù)分析平臺建設等集中發(fā)力。在房橋公司管片智能生產(chǎn)車間，記者看到一輛貼地運行的小車沿著鋪設好的電磁軌道，將剛剛澆筑的管片從生產(chǎn)線精準運送到指定蒸養(yǎng)工位。這就是他們聯(lián)合河北工業(yè)大學共同研制的重載AGV（自動引導運輸車）搬運機器人。憑借“無人駕駛”和“自動裝卸”兩大過硬本領，AGV搬運機器人有效避免了預制半成品管片受溫差影響出現(xiàn)裂紋的情況，使管片內(nèi)實外美。

在生產(chǎn)中，他們?nèi)嫱菩卸軜?gòu)管片制造流程管控模式，監(jiān)控管片生產(chǎn)過程中鋼筋籠制作及混凝土灌注、養(yǎng)護、存放等主要工序的生產(chǎn)數(shù)據(jù)，還與科技公司聯(lián)合研發(fā)管片智能管理系統(tǒng)APP，實現(xiàn)了管片生產(chǎn)全過程、全方位、全覆蓋、全天候的“智能”動態(tài)管控，用“大數(shù)據(jù)”助力精品制造。他們還為產(chǎn)品加裝芯片，通過掃描實現(xiàn)自動化驗貨接收，為后續(xù)運營維護工作提供可靠信息。

為實現(xiàn)大盾構(gòu)隧道相關新材料的自產(chǎn)供應，該集團還與山東大學盾構(gòu)技術中心合作，成功研制出盾構(gòu)密封油脂、泡沫劑等新材料，2021年自產(chǎn)新材料共計9.9萬噸，完成產(chǎn)值2.5億元。