地鐵盾構(gòu)下穿高鐵“互聯(lián)網(wǎng)+監(jiān)測機器人”帶來“上帝視角”
2017-05-10
中國路橋網(wǎng)訊（記者?？峭ㄓ崋T趙亮董志振）“地鐵盾構(gòu)下穿高鐵涵洞，過去傳統(tǒng)的人工監(jiān)測，就算24小時不停地測量一天也最多出4份檢測報告。這套自動化監(jiān)測系統(tǒng)，用16臺全站儀自動對1080個監(jiān)測點進行全天候測量，測量報告實時互聯(lián)網(wǎng)傳輸給相關(guān)人員。并且精度更高、省去了人工計算整理數(shù)據(jù)的時間，可以說它給我們技術(shù)人員帶來了‘上帝視角’，給我們此次地鐵盾構(gòu)下穿高鐵涵洞幫了大忙！”4月18日，在中鐵七局三公司西安地鐵4號線17標(biāo)，項目總工張宗明說起該項目最新引入的“監(jiān)測機器人”贊不絕口。西安地鐵4號尚北盾構(gòu)區(qū)間，位于西安高鐵北客站“西大門”下，盾構(gòu)機需下穿已開通運營的西寶客專和擬開通的西成高鐵下的一座70米長的涵洞，涵洞上部有12股道，每日通過的高鐵列車80余趟，為西安地鐵4號線一級風(fēng)險源。
“要命的是該段地質(zhì)條件為全斷面富水砂層，在此進行盾構(gòu)施工如同在沙丘里打洞，沉降控制是國際性難題，世界上無成功經(jīng)驗可以借鑒。我們?nèi)绻荒馨殉两悼刂?毫米內(nèi)，高鐵道岔的變形就有可能導(dǎo)致通過該段的列車脫軌，危及旅客的生命安全，如果發(fā)生這種事兒我劉建國就成了企業(yè)乃至國家的罪人……”項目經(jīng)理劉建國壓力巨大。
為了讓盾構(gòu)從容不迫地穿過“危險地帶”，中鐵七局三公司投入2000余萬元引進了“自動化檢測機器人”為施工安全保駕護航。
該自動化監(jiān)測系統(tǒng)采用16臺徠卡TS60型“測量機器人”對高鐵涵洞及對應(yīng)位置隧道上方140米范圍內(nèi)的軌道、道岔、涵洞結(jié)構(gòu)、邊坡、高壓電桿、接觸網(wǎng)桿、轉(zhuǎn)轍機等目標(biāo)物上預(yù)設(shè)的1080個觀測點進行實時監(jiān)測。TS60為磁懸浮自動化全站儀，太陽能電池不間斷供電，可以在無人值守的情況下，實現(xiàn)全天24小時自動搜索精確照準(zhǔn)、跟蹤、測量、記錄數(shù)據(jù)，自主完成測量周期。同時評價測量成果、顯示變形趨勢、上傳數(shù)據(jù)和圖形報告。它減少了傳統(tǒng)意義上觀測中的人為觀測誤差及資料整編分析中可能造成的數(shù)據(jù)差錯。
該系統(tǒng)通過CDMA模塊實時將數(shù)據(jù)傳輸至項目部指揮中心，相關(guān)技術(shù)人員通過關(guān)注微信公眾平臺，用手機就可隨時查閱數(shù)據(jù)。當(dāng)沉降或變形達到預(yù)警值時，系統(tǒng)會自動報警并通過互聯(lián)網(wǎng)和手機短信向相關(guān)人員發(fā)布預(yù)警信息。
16臺監(jiān)測機器人和1080個監(jiān)測點組成的龐大監(jiān)測網(wǎng)將盾構(gòu)機下穿的高鐵涵洞置于技術(shù)人員注視之下，再加上強大的數(shù)據(jù)分析能力和互聯(lián)網(wǎng)的實時傳輸功能，讓一絲一毫的沉降和變形都無處遁形，技術(shù)人員依據(jù)采集來的大數(shù)據(jù)進行分析，可以隨時調(diào)整盾構(gòu)機掘進參數(shù)，修整盾構(gòu)機姿態(tài)，最大限度的保證了盾構(gòu)機下穿全斷面富水砂層施工的順利進行。
截至目前，在“監(jiān)測機器人”的庇護下，“秦龍一號”盾構(gòu)機已于左線成功下穿高鐵涵洞，沉降控制在2毫米之內(nèi)。右線“秦龍二號”盾構(gòu)機緊隨其后已成功下穿西寶高鐵，還有110米左右就將完成此次壯舉。此后“測量機器人”還將繼續(xù)工作7個月，于今年10月底完成工后沉降的監(jiān)測任務(wù)。
