200多人減到55人！如何在30多度的“暴雨”中挖隧道？全靠這個“變形金剛”→
神農(nóng)架是我國中部面積最大的原始森林，這里千峰林立，萬壑幽深。如今，在這片神奇的土地上，正在修建一條高速鐵路——鄭萬高鐵。
由于神農(nóng)架地質(zhì)復(fù)雜，施工難度極高，鄭萬高鐵被譽(yù)為世界高鐵領(lǐng)域難度最大、風(fēng)險最高的鐵路，單靠技術(shù)工人，很難成功穿越這里的山川溝谷。
可如今，在神農(nóng)架林區(qū)的隧道挖掘中，中國的建設(shè)者們用上了像“變形金剛”一樣的大型工程機(jī)械，堪稱隧道施工的豪華科技陣容。
鄭萬高鐵湖北段首次使用全機(jī)械化覆蓋施工 施工人員至少縮減2/3
△央視財經(jīng)《經(jīng)濟(jì)半小時》欄目視頻
湖北神農(nóng)架林區(qū)
湖北省西部的神農(nóng)架林區(qū)，山川交錯、云霧繚繞，美景著實(shí)令人神往，但山路陡峭曲折，一條6米的雙向兩車道是這里唯一的“交通動脈”。
如今，鄭萬高鐵湖北段正從崇山峻嶺旁經(jīng)過，未來的復(fù)興號將從鄭州出發(fā)，經(jīng)過神農(nóng)架地區(qū)，到達(dá)重慶。鄭萬鐵路98%都是橋梁隧道，而這段路上最關(guān)鍵的，也正是經(jīng)過神農(nóng)架林區(qū)的四隧三橋。
神農(nóng)架林區(qū)隧道
神農(nóng)架林區(qū)的新華隧道，是鄭萬鐵路湖北段上最長的一個隧道，總長度超過18公里。在過去的兩年多時間里，巖爆已經(jīng)成為新華隧道出口每天都會發(fā)生的常態(tài)。
巖爆的時候，掉落的巖石就像子彈，毫無規(guī)律地在洞內(nèi)彈射，不是機(jī)器受損，就是工人受傷。因此，只能等待巖爆結(jié)束才能正常施工。一旦巖爆，至少6、7個小時無法施工，而最長的一次等了12個小時，一天連1米都推進(jìn)不了。
巖爆
而在新華隧道出口的另一段，工人們則是每天在30多度的高溫下施工。由于隧道開挖長度大，最大埋深1000多米，現(xiàn)在屬于爬坡階段，在穿越埋深較大的區(qū)域時，隧道內(nèi)溫度逐漸升高，工人們只能靠從外面運(yùn)進(jìn)來的冰塊解暑，而冰塊不到6、7個小時就會化掉。
工作半小時左右，工人們的衣服就已經(jīng)完全濕透，只能聚在冰塊旁吃雪糕降溫，而且隨著隧道的不斷掘進(jìn)，溫度還會繼續(xù)升高。
工人們靠冰塊降溫
山高谷深、峽谷眾多，在神農(nóng)架地區(qū)挖隧道，面臨的挑戰(zhàn)還不止巖爆和高溫。神農(nóng)架地區(qū)可溶巖地質(zhì)占的比例大，隧道內(nèi)涌水、突水的情況時有發(fā)生。
從今年2月份開始到現(xiàn)在，甘家山隧道的涌水就沒停過，平均一天就能涌出大約4個標(biāo)準(zhǔn)游泳池的水，而這樣的涌水量，半年時間就能填滿一個西湖。甘家山隧道的工人可以說是24小時帶水作業(yè)，就像在暴雨天工作一樣。
甘家山隧道
巖溶、滑坡、穿越富水層等不良地質(zhì)，幾乎每天都在挑戰(zhàn)地下施工的新難度。如何更安全、更快地修建隧道成為亟待解決的問題。
“豪車”隊(duì)長姜銀周帶領(lǐng)他管理的總價1.4億的115臺“豪車”在其中發(fā)揮了重大作用。姜銀周是中鐵一局鄭萬高鐵湖北段一分部機(jī)電部長，他管理的這些“豪車”各個都是挖隧道的能手。有了這些豪華配置以后，施工隊(duì)由以前200位作業(yè)工人減到了現(xiàn)在的55人，不到以前的1/3。
比如，以前開挖隧道，25個人同時干，干一天也頂多只能往前打2、3米，而且煙塵、噪音很大。而這次開挖新華隧道，只有兩臺全電腦三臂鑿巖臺車，工作人員總共才6個人。
鑿巖臺車上裝了3D掃描儀，機(jī)器一掃，電腦上就會根據(jù)掃描數(shù)據(jù)，自動確定鑿巖位置，精確性大大提升，掘進(jìn)速度更是提高了一倍以上。
全電腦三臂鑿巖臺車
姜銀周說，全電腦三臂鑿巖臺車不僅是在鄭萬高鐵，在全國隧道建設(shè)中，都是破天荒第一次使用。鑿巖臺車從開挖到結(jié)束，前沒有出現(xiàn)任何煙塵。
為了不干擾神農(nóng)架林區(qū)的動物，他們規(guī)定隧道內(nèi)施工的噪音標(biāo)準(zhǔn)是80分貝。由于鑿巖臺車用電施工，因此隧道里噪音、廢氣排放可以說是零污染。
拱架是隧道施工中起到支護(hù)作用的設(shè)備，只能通過肩挑人扛才能送上十幾米高的地方立架安裝，至少需要十幾個人才能安裝完成。
如今，新華隧道用上了拱架安裝機(jī)，每臺機(jī)器配備3-4名操作員，通過遙控機(jī)械臂抓取鋼拱架，在空中進(jìn)行拱架的拼接，并放到指定位置，焊接后，就可以正常使用。
拱架安裝機(jī)
鄭萬高鐵湖北段首次使用全機(jī)械化覆蓋施工，工程施工的每個階段都已經(jīng)基本以機(jī)械為主。
鐵建重工打造國內(nèi)首臺智能化鑿巖臺車 隧道無人化有望實(shí)現(xiàn)！
△央視財經(jīng)《經(jīng)濟(jì)半小時》欄目視頻
鄭萬高鐵湖北段的全電腦三臂鑿巖臺車、配套的濕噴機(jī)械手、拱架安裝機(jī)、自行式液壓仰拱棧橋等“豪華陣容”的機(jī)械設(shè)備種類達(dá)十余種，數(shù)量之多、規(guī)模之大、價值之高在國內(nèi)隧道建設(shè)中都是前所未有的。這樣的超級裝備都是來自一個地方。
鐵建重工園區(qū)
在鐵建重工第二園區(qū)，記者看到了國內(nèi)首臺智能化鑿巖臺車，這是由中國鐵建重工集團(tuán)特種裝備研究設(shè)計(jì)院院長張海濤和他的團(tuán)隊(duì)研發(fā)的。
雖然他們認(rèn)為這是世界上最先進(jìn)的鑿巖臺車，但是他們還想讓鑿巖臺車更加強(qiáng)大，未來能完全實(shí)現(xiàn)無人操作。這樣一來，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件發(fā)生變化，一旦出現(xiàn)突泥、涌水、巖爆等突發(fā)狀況，駕駛室里的操作人員能完全規(guī)避風(fēng)險。
張海濤和秦念穩(wěn)團(tuán)隊(duì)
現(xiàn)在，無人駕駛鑿巖臺車的研發(fā)團(tuán)隊(duì)帶頭人是85后的秦念穩(wěn)，中國鐵建重工集團(tuán)智能技術(shù)研究設(shè)計(jì)院院長。今年32歲的他竟是院里年紀(jì)最大的，而設(shè)計(jì)院里最年輕的研究員也只有22歲。正是這個1500人的大型年輕團(tuán)隊(duì)，承擔(dān)著各種最前沿的隧道橋梁機(jī)械的設(shè)計(jì)研發(fā)，不只是無人駕駛鑿巖臺車，現(xiàn)在他們每周都有新的突破。
比如濕噴機(jī)械手，秦念穩(wěn)團(tuán)隊(duì)正在研究如何徹底讓機(jī)器完成全程自動噴射。
濕噴機(jī)械手
還有3D掃描儀，主要是用于隧道輪廓的掃描和評估隧道施工的質(zhì)量，為后面智能噴射提供數(shù)據(jù)，相當(dāng)于隧道的眼睛。
3D掃描儀成像畫面
除了機(jī)械設(shè)備智能化，秦念穩(wěn)和他的團(tuán)隊(duì)還開發(fā)出了一套隧道裝備大數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)，在監(jiān)控中心就能實(shí)時看到隧道內(nèi)的裝備情況和施工情況。
監(jiān)控畫面
鄭萬高鐵湖北段的施工還在繼續(xù)，全線預(yù)計(jì)2021年完成施工，2022年通車
半小時觀察：
在世界各國隧道總長度排行榜上，從2011年開始，中國就已經(jīng)連續(xù)8年排名世界第一。
走進(jìn)鄭萬鐵路的隧道建設(shè)，我們看到的是中國研發(fā)制造的工程機(jī)械軍團(tuán)，看到的是完全顛覆的工程建設(shè)技術(shù)。說起基礎(chǔ)建設(shè)的“中國速度”，我們今天拼的是技術(shù)，拼的是創(chuàng)新，拼的是人工智能的實(shí)際應(yīng)用。
“中國速度”的背后，不僅是鐵路建設(shè)技術(shù)的進(jìn)步，更是中國制造的又一次轉(zhuǎn)型升級。
隧道挖掘走向無人時代！
來源：央視財經(jīng)
