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徠卡TS16全站儀助力“天和之眼”自動導向系統(tǒng)精準掘進

2021-05-09 熱度:3780 ℃

  3月25日凌晨,南京如往常一般靜臥在長江兩岸,而長江之底卻不似以往的平靜,長江南岸水浪翻騰。隧道內(nèi),被譽為史上最“萌”的盾構(gòu)機“振興號”順利下穿長江江底,抵達南岸大堤。

  南京和燕路過江通道被稱為“迄今為止長江上最難建的過江通道”,掘進難度很高,地質(zhì)情況極為復雜、隧道覆土薄、一次性掘進距離長、施工風險高,猶如一個天然的“地質(zhì)博物館”。

  施工時盾構(gòu)機需要穿越上軟下硬地層、軟硬不均地層、江底斷裂帶、巖溶區(qū)域及全斷面硬巖地層等。江底高水壓(0.79兆帕)處覆土厚度僅10.25米,最小覆土僅5.97米,還要穿越5條斷裂帶,盾構(gòu)隧道從始發(fā)井與接收井之間未設(shè)檢修井,需要超大直徑盾構(gòu)機一次性掘進長度近3000米。

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  中交天和南京和燕路過江通道項目部依托“振興號”針對復雜地質(zhì)環(huán)境“量體裁衣”式的設(shè)計制造及配備的應對一切風險的“工具包”——常壓換刀裝置、超大直徑盾構(gòu)機超長距離不換刀技術(shù)、智能化管片拼裝技術(shù)、泥水艙分層逆洗系統(tǒng)、刀盤伸縮擺動裝置、三通球閥接管延長裝置等多項關(guān)鍵技術(shù)和裝備,游刃有余地化解了世界級地質(zhì)難題,實現(xiàn)了平穩(wěn)快速掘進。

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  “振興號”作為中國首臺采用自主技術(shù)和多項國產(chǎn)核心零部件設(shè)計制造的復合地層超大直徑泥水盾構(gòu)機,自始發(fā)掘進以來,創(chuàng)造了日最高掘進9環(huán)(18米)、月最高掘進168環(huán)(336米)的驕人成績;實現(xiàn)了在砂層連續(xù)掘進1500米不換刀,且刀具磨損量僅9毫米,僅為額定換刀磨損量的1/4;解決了超大直徑隧道掘進覆土薄、地下水豐富,易造成管片上浮的世界性難題;通過自身智能化管片拼裝技術(shù)和對管片上浮量控制,將隧道管片錯邊量控制在2—3毫米,遠低于12毫米的行業(yè)標準,所完成的10萬平米隧道無一滲漏等。

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  為了確保此國之重器“振興號”盾構(gòu)機按照設(shè)計線路高精度向前掘進,中交天和自主研發(fā)了盾構(gòu)機自動導向系統(tǒng)“天和之眼”,該系統(tǒng)搭載了徠卡TS16全站儀測量機器人,測量機器人具有1秒測角精度、高速自動馬達、自動照準等功能:

  通過徠卡TS16全站儀測量盾構(gòu)機上棱鏡坐標推算出盾構(gòu)機姿態(tài)偏差、俯仰角、滾動角和方位角并予以實時顯示。

  “天和之眼”精度高,穩(wěn)定性好,可以實時顯示盾構(gòu)機的測量狀態(tài),指導盾構(gòu)機操作人員調(diào)整盾構(gòu)機姿態(tài);在顯示器上實時以圖形直觀顯示盾構(gòu)機相對于盾構(gòu)設(shè)計軸線的偏差,使盾構(gòu)機逼近隧道設(shè)計軸線。

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  “振興號”高質(zhì)量、高標準地進行隧道掘進,這標志著超大直徑盾構(gòu)機核心技術(shù)被中交天和完全掌握。盾構(gòu)機被稱為工程機械之王,超大直徑復合式泥水平衡盾構(gòu)機更是王中王。

  目前,“振興號”還在緊鑼密鼓、安全有序向前推進,后期將下穿幕府山,并有望在今年年底到達接收井,實現(xiàn)隧道貫通。

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  徠卡測量和南京圖潤為“天和之眼”做技術(shù)支持

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