智慧運(yùn)用“大塊頭” 山區(qū)高速建設(shè)“加速跑”

荊楚網(wǎng)（湖北日報網(wǎng)）訊（記者 趙秀琳 通訊員 付驍 吳樂為）在深入開展“大干一百天”活動中，利咸高速全力以赴沖刺年度目標(biāo)。由湖北交投建設(shè)集團(tuán)將全電腦三臂鑿巖臺車應(yīng)用于利咸高速一標(biāo)，以“數(shù)字+智慧”賦能項目建設(shè)，滿足隧道施工可視化、智慧化、信息化，“智慧管理”助力項目建設(shè)“加速跑”。

據(jù)介紹，利川至咸豐高速公路項目全長84.5公里，起點(diǎn)位于利川城西都亭辦事處天鵝池，與已建的滬渝高速公路交叉，向南經(jīng)利川市涼霧鎮(zhèn)、忠路鎮(zhèn)、沙溪鄉(xiāng)，咸豐縣小村鄉(xiāng)、唐崖鎮(zhèn)，止于咸豐縣高樂山鎮(zhèn)小模村附近，與恩黔高速公路交叉并對接在建的宣咸高速公路，同步建設(shè)忠路、沙溪連接線，連接線總長24.85km，是國家《武陵山片區(qū)區(qū)域發(fā)展與扶貧攻堅規(guī)劃（2011-2020）》的重點(diǎn)規(guī)劃項目，是湖北省“九縱五橫三環(huán)”高速公路網(wǎng)中的“縱九”線的重要組成部分。

武陵山區(qū)是著名的“土木禁區(qū)”，隧道施工是利咸高速在此區(qū)域的重難點(diǎn)。

為確保隧道施工的安全和進(jìn)度，項目部采用激光掃描、地質(zhì)雷達(dá)等現(xiàn)代化設(shè)備，以獲取實(shí)時數(shù)據(jù)，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)做出及時調(diào)整。同時，他們還結(jié)合隧道圍巖等級和巖質(zhì)特性，編制專項施工方案，研究頁巖隧道超欠挖控制施工技術(shù)。這些措施有效地保障了隧道施工的安全和進(jìn)度。

三臂鑿巖臺車

銀家?guī)r隧道全長1300米，為利咸高速公路項目控制性工程。在隧道口，記者看到，全電腦三臂鑿巖臺車車身加上手臂，長度有16.5米，寬度2.65米，臺車配備全電腦控制系統(tǒng)，一個主操作臺和副操作臺。

“剛開始機(jī)械進(jìn)場大家沒見過，”操作手談文介紹，“操作程序復(fù)雜，塊頭又大，效率不高，還不如人工鉆。”

可經(jīng)過湖北交投建設(shè)集團(tuán)利咸項目部項目副經(jīng)理魏東和大家一年多的鉆研實(shí)踐，談文等幾個操作手熟練操作全電腦三臂鑿巖臺車，既降低安全風(fēng)險，又提高效率和質(zhì)量。

談文介紹，全電腦三臂鑿巖臺車集智能鉆孔、錨桿施工、開挖面輪廓掃描、噴漿厚度檢測、遠(yuǎn)程通訊與數(shù)據(jù)交互、超前地質(zhì)勘探與分析、配合注漿與管棚支護(hù)、配合裝藥與撬毛八大功能于一身，它可實(shí)現(xiàn)整機(jī)在隧道內(nèi)精確定位與多臂同步姿態(tài)調(diào)整，一鍵啟動，多鉆臂自動工作，無需人工測量隧道周邊輪廓和炮孔位置，可縮短90%以上的施工準(zhǔn)備時間，車上還配有地質(zhì)分析系統(tǒng)和安全報警系統(tǒng)，對整個鉆進(jìn)過程進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測、記錄與管理，自動分析地質(zhì)情況。

施工過程中，面臨地質(zhì)條件變化復(fù)雜、山區(qū)作業(yè)環(huán)境較差等施工技術(shù)挑戰(zhàn)，全電腦三臂鑿巖臺車通過多方式的地質(zhì)超前綜合預(yù)報，準(zhǔn)確預(yù)判出巖變，已探明的III級圍巖變更至IV級圍巖，且長度超過200m。

信息化運(yùn)用是助力機(jī)械有序化施工的一大利器。魏東介紹，該項目成功搭建隧道可視一體化信息平臺，通過跟蹤三臂鑿巖臺車爆破參數(shù)、開挖斷面掃描參數(shù)、監(jiān)控量測數(shù)據(jù)、機(jī)械設(shè)備安全步距、有害氣體監(jiān)測等十多個應(yīng)用參數(shù)，實(shí)現(xiàn)隧道施工的全過程信息化數(shù)字化管控。特別是引入爆破參數(shù)設(shè)計軟件，將三臂鑿巖臺車鉆孔參數(shù)和爆后開挖斷面掃描參數(shù)緊密結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了開挖參數(shù)的動態(tài)優(yōu)化設(shè)計，將“巖變我變”的傳統(tǒng)支護(hù)扭轉(zhuǎn)為“我讓巖變”，有效提升了隧道掘進(jìn)工效。

借助全電腦三臂鑿巖臺車等先進(jìn)智能工裝設(shè)備，項目部研發(fā)“超欠挖數(shù)據(jù)自動化更改爆破參數(shù)”軟件，可自動調(diào)整爆破參數(shù)，指導(dǎo)下一循環(huán)鉆孔作業(yè)，提高了隧道精細(xì)化鉆爆施工工效。該創(chuàng)新技術(shù)投入應(yīng)用后，對彌補(bǔ)現(xiàn)有人工鉆爆施工技術(shù)的不足、降低施工成本、提高施工效率具有重要意義。

建設(shè)中的利咸高速

魏東表示，利咸高速第一標(biāo)段是全省山嶺隧道全工序機(jī)械化施工試點(diǎn)項目之一。一直以來，項目部聚焦平安百年品質(zhì)工程建設(shè)目標(biāo)，積極踐行“機(jī)器減人、機(jī)器換人”，重點(diǎn)打造以全電腦三臂鑿巖臺車等新型智能化設(shè)備為支撐的隧道智能建造體系，并通過隧道圍巖智能判別、動態(tài)設(shè)計、優(yōu)化工藝工法等措施，保障開挖工法和機(jī)械設(shè)備相適配，推進(jìn)隧道全工序機(jī)械化、數(shù)字化、智能化施工。

據(jù)了解，魏東是武漢大學(xué)的博士研究生，響應(yīng)公司發(fā)揮高水平科技創(chuàng)新人才領(lǐng)軍作用，加快培育新質(zhì)生產(chǎn)力的號召，2023年4月至今利咸項目部工作，扎根一線，將理論、學(xué)術(shù)運(yùn)用到隧道施工實(shí)踐中。

他主動開展技術(shù)研發(fā)工作，結(jié)合咸九項目隧道施工經(jīng)驗，開展了多次現(xiàn)場對比試驗，將聚能爆破、弱爆破等方法應(yīng)用于現(xiàn)場生產(chǎn)中，發(fā)表了EI論文1篇、撰寫SCI論文1篇，并確定《軟弱圍巖隧道爆破超欠挖控制研究》課題科研成果。

“作為這條高速公路的一名建設(shè)者，我深感責(zé)任重大。利咸高速不僅連接了利川與咸豐，更是湖北交通網(wǎng)絡(luò)的重要一環(huán)，它將極大地促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展，方便百姓出行。”魏東說。

在項目一線，魏東團(tuán)隊與江漢大學(xué)精細(xì)爆破國家重點(diǎn)實(shí)驗室深入合作，將新技術(shù)新工藝引入到機(jī)械鑿巖掘進(jìn)中，已實(shí)施課題1項，撰寫專利1項、工法1篇，助力利咸項目高質(zhì)量建設(shè)。

“讓高新人才進(jìn)駐一線，為山區(qū)高速隧道攻關(guān)提供科技服務(wù)，我們正把一批批科技人才送到生產(chǎn)建設(shè)一線，為項目建設(shè)賦能。”湖北交投建設(shè)集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人說。