环北部湾广东水资源配置工程是国家重点水利工程;其C1标段TBM掘进区间需长距离穿越硬岩及密集富水断裂带,岩石硬度高、地质变化频繁、地下水渗透风险大,传统掘进模式下施工效率低、安全风险高。 为解决该难题,自2023年10月起,工程组织中国水利水电科学研究院、北京交通大学等科研单位与中铁装备等企业成立技术攻坚小组,对TBM9进行了全面智能化升级。 升级方案从三个维度展开。数字化设计层面,工程团队构建了基于BIM技术的数字设计平台,实现了TBM主机、辅助系统与施工工艺的一体化集成,打通了设计、制造与施工的全流程协同。在智能装备上,工程重点优化了三大核心系统:自主定位系统集成高精度传感器,实现厘米级定位精度;自动导向系统融合实时地质与设备姿态数据,动态修正掘进路径;围岩自适应系统通过PLC实时采集推力、刀盘扭矩等参数,结合超前地质预报,自动匹配最优掘进策略。 这套系统的应用效果明显。效率上,系统支持24小时连续作业,换步时间缩短30%以上。安全上,高精度传感器实时监测围岩变形与地下水压,可提前预警坍塌、突水等风险。质量上,自主导向系统实时校正隧道轴线,保障了隧道成型质量。 截至目前,TBM9已完成316米自主掘进测试,全程失误率低于2%,无安全质量事故,隧道轴线偏差、断面规整度等指标均优于规范要求。下一步,工程将继续深化智能施工技术研究,为大规模应用积累可复制、可推广的经验。
从"人盯设备"到"数据管过程",重大工程建设方式正在发生深刻变化;环北广东工程的这次突破,既是复杂地质条件下的一次技术创新,也反映出我国基础设施建设向数字化、精细化、标准化迈进的趋势。唯有把技术创新与安全底线、质量标准与工程管理同步推进,才能让重大工程更好服务区域发展与民生福祉。