徠卡TS16全站儀助力“天和之眼”自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)精準(zhǔn)掘進(jìn)
3月25日凌晨，南京如往常一般靜臥在長(zhǎng)江兩岸，而長(zhǎng)江之底卻不似以往的平靜，長(zhǎng)江南岸水浪翻騰。隧道內(nèi)，被譽(yù)為史上最“萌”的盾構(gòu)機(jī)“振興號(hào)”順利下穿長(zhǎng)江江底，抵達(dá)南岸大堤。
南京和燕路過(guò)江通道被稱為“迄今為止長(zhǎng)江上最難建的過(guò)江通道”，掘進(jìn)難度很高，地質(zhì)情況極為復(fù)雜、隧道覆土薄、一次性掘進(jìn)距離長(zhǎng)、施工風(fēng)險(xiǎn)高，猶如一個(gè)天然的“地質(zhì)博物館”。
施工時(shí)盾構(gòu)機(jī)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(jī)一次性掘進(jìn)長(zhǎng)度近3000米。
中交天和南京和燕路過(guò)江通道項(xiàng)目部依托“振興號(hào)”針對(duì)復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境“量體裁衣”式的設(shè)計(jì)制造及配備的應(yīng)對(duì)一切風(fēng)險(xiǎn)的“工具包”——常壓換刀裝置、超大直徑盾構(gòu)機(jī)超長(zhǎng)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(dòng)裝置、三通球閥接管延長(zhǎng)裝置等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)和裝備,游刃有余地化解了世界級(jí)地質(zhì)難題，實(shí)現(xiàn)了平穩(wěn)快速掘進(jìn)。
“振興號(hào)”作為中國(guó)首臺(tái)采用自主技術(shù)和多項(xiàng)國(guó)產(chǎn)核心零部件設(shè)計(jì)制造的復(fù)合地層超大直徑泥水盾構(gòu)機(jī),自始發(fā)掘進(jìn)以來(lái)，創(chuàng)造了日最高掘進(jìn)9環(huán)（18米）、月最高掘進(jìn)168環(huán)（336米）的驕人成績(jī)；實(shí)現(xiàn)了在砂層連續(xù)掘進(jìn)1500米不換刀，且刀具磨損量?jī)H9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(jìn)覆土薄、地下水豐富，易造成管片上浮的世界性難題；通過(guò)自身智能化管片拼裝技術(shù)和對(duì)管片上浮量控制，將隧道管片錯(cuò)邊量控制在2—3毫米，遠(yuǎn)低于12毫米的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),所完成的10萬(wàn)平米隧道無(wú)一滲漏等。
為了確保此國(guó)之重器“振興號(hào)”盾構(gòu)機(jī)按照設(shè)計(jì)線路高精度向前掘進(jìn)，中交天和自主研發(fā)了盾構(gòu)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)向系統(tǒng)“天和之眼”，該系統(tǒng)搭載了徠卡TS16全站儀測(cè)量機(jī)器人，測(cè)量機(jī)器人具有1秒測(cè)角精度、高速自動(dòng)馬達(dá)、自動(dòng)照準(zhǔn)等功能：
通過(guò)徠卡TS16全站儀測(cè)量盾構(gòu)機(jī)上棱鏡坐標(biāo)推算出盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)偏差、俯仰角、滾動(dòng)角和方位角并予以實(shí)時(shí)顯示。
“天和之眼”精度高，穩(wěn)定性好，可以實(shí)時(shí)顯示盾構(gòu)機(jī)的測(cè)量狀態(tài)，指導(dǎo)盾構(gòu)機(jī)操作人員調(diào)整盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)；在顯示器上實(shí)時(shí)以圖形直觀顯示盾構(gòu)機(jī)相對(duì)于盾構(gòu)設(shè)計(jì)軸線的偏差,使盾構(gòu)機(jī)逼近隧道設(shè)計(jì)軸線。
“振興號(hào)”高質(zhì)量、高標(biāo)準(zhǔn)地進(jìn)行隧道掘進(jìn)，這標(biāo)志著超大直徑盾構(gòu)機(jī)核心技術(shù)被中交天和完全掌握。盾構(gòu)機(jī)被稱為工程機(jī)械之王，超大直徑復(fù)合式泥水平衡盾構(gòu)機(jī)更是王中王。
目前，“振興號(hào)”還在緊鑼密鼓、安全有序向前推進(jìn)，后期將下穿幕府山，并有望在今年年底到達(dá)接收井，實(shí)現(xiàn)隧道貫通。
徠卡測(cè)量和南京圖潤(rùn)為“天和之眼”做技術(shù)支持
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