高速铁路隧道智能建造关键技术与发展趋势

隧道智能建造技术作为中国"智能铁路"的一个重要组成部分,代表了未来隧道修建技术的发展方向。着眼于隧道智能建造,结合近年来隧道智能化建造技术发展及应用,阐述了基于轻量化BIM的隧道工程基础建设平台与智慧隧道建设解决方案,提出了可实现采集实时化、传输自主化、存储数据化、判读智能化的隧道智能检测监测系统解决方案,构建了高速铁路隧道智能建造信息化协同管理平台开发技术方案,阐明了隧道智能建造技术的发展方向,为智能建造技术在高速铁路隧道工程中的深化应用,推进隧道建造过程向精益、智慧、高效、绿色协同发展提供参考。     

堰筑法超大深基坑BIM+智慧工地建造技术

针对深基坑工程多工序、多交叉、时间紧、任务重等特点，基于Autodesk平台，采用Civil 3D、Revit、部件编辑器和Dynamo可视化编程将BIM技术与智慧工地技术相结合，打造管理平台系统架构，建立统一管理系统，并合理分析智慧工地建造技术在实际工程应用效果。结果表明：通过将BIM、GIS、大数据以及云计算等信息技术与工程施工过程相融合，管理人员能够快速了解隧道运行和安全状态，大大加强了管理人员对施工项目的把控程度，提高了项目管理人员处理应急情况的能力，为类似项目智慧工地的建设和管理提供一定的借鉴和指导。     

基于边缘计算的智慧铁路工地生产管理系统

分析基于云计算架构的铁路工程管理平台的应用现状及面临的问题，基于边缘计算策略，提出智慧铁路工地生产管理系统的架构设计，并结合混凝土拌和站生产管理、铁路工地视频监控、隧道工程围岩变形监测3类场景开展应用探索，为智慧铁路工地的生产自动化、现场实时监控、数据优化、智能分析等应用提供更佳解决方案。     

基于BIM技术的智能建造在铁路行业的应用与发展

我国铁路建造技术日益先进,建筑信息模型(BIM)技术在铁路建造领域取得阶段性成果。BIM技术促进了中国铁路建造模式的革新和转变。在对国内外智能建造发展背景分析的基础上,深化铁路工程智能建造的内涵和特征,结合工程实践形成铁路工程智能建造7大技术支撑体系,有机融合信息技术与建造技术,介绍工程设计及仿真、工厂化加工、精密测控、自动化安装、动态监测和信息化管理等应用实践,提出BIM技术在智能铁路建设过程中的发展方向,为BIM技术在铁路智能建造过程中的深化应用,推进铁路建造过程的精益、智慧、高效、绿色协同发展,进而提升铁路建造技术,提高铁路建造水平提供参考。     

智慧重载铁路研究与探索

通过新一代信息技术大幅提升铁路运输组织效率效益、提升运输服务品质、提高铁路运输安全水平,是各国铁路发展的必由之路。铁路智能化是世界铁路发展的重要方向。德、澳、美、日等国铁路相继提出数字化与智能化发展战略规划,并制定实施路线图和重点任务。在我国,党的十九大报告提出建设数字中国和智慧社会,推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。国务院印发的《新一代人工智能发展规划》提出重点突破轨道交通自动驾驶等智能技术。“十三五”规划要求重点建设智能交通工程,加快构建智能调度系统,推动驾驶自动化、设施数字化和运行智慧化。     

城市轨道交通智慧工地 信息化集成管理系统研究与应用

为实现智慧工地平台在轨道交通工程项目管理中的应用,青岛地铁集团根据中国城市轨道交通协会发布的 《中国城市轨道交通智慧城轨发展纲要》要求,开展了智慧工地信息化集成管理系统平台的研究与建设工作。通 过建立一套完善的资产数据,对工程现场产生的海量信息数据进行汇总分析、挖掘利用;通过人脸识别、视频 监控、自动化监测等设备,实时采集现场信息;通过物联网前端感知技术和“BIM+GIS”数字孪生技术,实时 监管建设过程中“人、机、料、法、环”等要素。智慧工地平台的使用,可实现工程参建各方履约监管、安全、 质量、计划、进度等各要素的信息化、标准化、数字化、可追溯化管控,有效解决信息不全面、不真实和传统 方式人工统计量大、子系统间信息孤岛等问题,达到直观、动态、综合、统一的实施管控、智能分析和数据共享的 目的,确保“远程可视化监管”理念的落地实施。     

高铁接触网智能建造技术研究

传统高铁接触网建造技术高度依赖具有专业技能的高素质技工和技术管理骨干的个人能力,这种类似工业领域大规模生产线的标准化作业模式已不能很好地适应当前建设市场需求与环境。以智能建造的理念,对传统接触网工程建造模式存在的不足与内在原因进行深入分析,从全面梳理高铁接触网施工工艺工法入手,研究提出高铁接触网智能建造研究的技术路线。围绕“人”的功能展开研究,以实现信息、知识的传递为核心轴线,初步完成智能建造在机械化、自动化、智能化3个层面的分期目标实施方案,基本解决了接触网智能建造的关键技术难题,并提出BIM驱动的接触网智能建造系统方案,展示了通过信息化及人工智能相关技术提升高铁接触网工程建造模式的良好前景。     

BIM技术在跨海大桥设计与施工中的应用研究

智慧工地和智慧建造是未来建筑业发展的必然趋势，为解决跨海大桥设计、施工、协同管理的数字化建设难题，以澳氹第四条跨海大桥设计连建造工程为研究对象，在设计阶段利用BIM技术的数字化承载和可视化表达能力，解决了钢桁梁桥桁架结构、桥墩和主桥大节段钢结构设计深化问题，基于BIM技术实现设计计算交互与参数化设计、下部结构视觉化表达和配筋设计、三维碰撞检测设计；在施工阶段融合无人机倾斜摄影、全景监控技术实现基于GIS+BIM的基础信息化平台，融合PM管理实现GIS+PM的可视化、移动化项目管理，融合IOT技术形成BIM+IOT的“物联网”施工管理平台，打造BIM+智慧工地。结果表明，通过本次BIM技术在澳氹四桥施工阶段的应用，在桥梁施工、桥梁设计BIM新技术应用以及BIM+协助项目管理方面做出有益探索，节约成本约1 500万元，节省工期约57 d,在助力澳门及桥梁施工技术领域数字化建设方面发挥积极作用。     

5G技术在铁路工程智慧工地的应用研究

针对当前铁路工程建设阶段由于通信质量导致的信息化工作推进困难的问题,分析了基于5G技术的智慧工地在铁路建设行业的优势,提出了5G技术在当前铁路建设行业的应用策略,对5G技术在铁路工程建设中人员定位、物料管理、安全管理、质量管控、环境监测、应急救援6个方面的具体应用进行说明,为5G技术在铁路智能建造过程中的深化应用,推进铁路工程建造过程的智能、高效、绿色协同发展,提高铁路工程智能建造水平提供参考。     

智能建造技术在京雄城际铁路的应用

京雄城际铁路为首条连接首都和雄安新区的重要交通线路。本文从基于BIM的三维设计、协同管理、智能化工厂和工地3个方面介绍智能建造技术在京雄城际铁路的应用。采用BIM技术优化了设计方案,提高了设计质量;利用协同管理平台提升了参建各方的协同效率和数字化管理能力;工厂和工地采用智能化管控系统提高了现场作业质量和效率。该技术在本项目的应用探索对于提高安全质量水平、降低劳动强度、加快建造速度、实现绿色建造和节能减排具有重要意义。     

新一代高铁接触网腕臂安装作业装备与工法研究

建筑业普遍存在的低效、高风险、高损耗问题同样存在于接触网现场安装作业环节,表现为腕臂安装等需要负重操作的高空作业大量存在,且传统接触网工程的建造实施技术对作业人员综合素质要求较高.本研究面向施工一线班组作业能力建设,完成了新型机械化、自动化腕臂安装作业装备的样机制造和试用,结合同步自主开发的智能工地管理系统(Smart Project Management,SPM)应用进行了配套新工法的研究,实践出一条从既有人工转型机械自动化升级到智能化的新一代高铁接触网智能建造技术的可行路径.     

BIM技术在沪通长江大桥智慧钢梁中的应用

在沪通长江大桥的钢梁建造中,创新性地应用BIM技术,将钢梁的各种数据集成到BIM模型,实现对钢梁的信息管理。结合工程实践需求,研究基于BIM技术的智慧钢梁管理系统,探索BIM技术在智慧钢梁建造中的典型功能应用,通过打破信息断层,有效控制钢梁生产信息的采集、传递、交流和整合并进行数据分析。在BIM模型上进行信息实时展示,实现以BIM技术为手段的钢梁建造智能管理,实现智慧钢梁的最终目标。     

基于工业互联网的地下工程信息化建设方案

随着大中型铁路隧道工程、城市轨道交通智慧工地建设等地下工程项目机械化程度快速提升,对于当前地下工程项目中,强质量、保安全、提能效的管理需求已成为行业发展热点。为实现地下工程项目全过程智能管控,以可移动方舱为主体,基于工业互联网等先进技术,集成多网融合、信息存储、边缘计算、云边协同等诸多功能的数据方舱应运而生。通过方舱及相关系统在施工现场的快速部署,“一网、一图、一方舱”的技术架构可以迅速满足山岭隧道、地铁管廊、大型矿山等不同类型地下工程的信息化建设要求,实现人工智能与工业互联网的融合创新,加速推进地下工程信息化建设的发展。     

京沪高速铁路 亮丽科技彩虹——科技创新引领京沪高速铁路建造技术新突破

2011年6月30日，世界一流的京沪高速铁路开始营运。十多年准备，三年多奋战，几代科研人员的孜孜以求，十三万参建者的智慧和汗水，实现了桥、隧、路等线下工程的高稳定、轨道和接触网工程的高平顺、列控系统的高可靠，突破了建设过程中一个个关键技术问题，引领高速铁路建造技术向更高水平发展。     

高速铁路接触网智能建造装备研究及应用

随着高速铁路网络的不断扩张和发展,接触网作为提供电力的重要设备,对于高速铁路安全和运营起着至关重要的作用。为了提高接触网建设效率和质量,并满足日益增长的运输需求,智能建造装备得到广泛研究和应用。高速铁路接触网智能建造装备的研究旨在利用先进的技术手段,提升接触网建设过程的自动化、智能化水平,优化施工流程,提高生产效率和工程质量。本文围绕高速铁路接触网智能建造技术及成套装备,研发接触网智能化预配车间、接触网吊弦自动化预配平台、高速铁路接触网户外平板车腕臂组装平台等智能化装备,提高接触网工程施工的自动化、智能化水平,减轻人力劳动强度,提高工程质量水平和安全性。     

高铁简支梁钢筋骨架智能建造关键技术及成套装备研究

针对高速铁路简支箱梁钢筋骨架搭建过程中存在的生产方式落后、质量稳定性差、安全风险高、管控系统不完备等问题，结合广州—湛江高速铁路项目钢筋骨架智能建造重难点，提出了适用于简支箱梁钢筋骨架智造的总体技术路线。基于BIM开展简支箱梁钢筋骨架部品化设计，并通过节段拼装试验验证了方案的可行性；结合网片设计方案研究装配化组装工艺，实现钢筋骨架的快速成型；研发部品自动化加工设备、物料转运设备、自动化吊装设备及拼装胎具工装，实现设备生产线总体设计；开发钢筋骨架智能建造全过程智能化控制系统，实现智能排版、质量追溯等工厂化生产、可视化管理等全生命周期应用。该研究成果对高铁预制梁场钢筋骨架拼装成型技术进行系统性优化创新，实现部品化加工、自动化组装和信息化管理，整体提升铁路预制梁钢筋骨架智造施工质量、效率和信息化水平，降低工程建设成本。研究实现了铁路预制箱梁建造技术的重大突破，具有广泛的技术和市场推广价值。     

铁路路基工程智能建造体系及关键技术

路基工程智能建造技术作为我国铁路智能建造的重要组成部分，代表了未来路基建设的发展方向。通过对路基工程智能建造技术的总结与展望，系统提出了我国铁路路基工程智能建造总体架构，明确了路基工程智能建造的概念、内涵与特征，建立了以岩土动静力特征识别、参数化设计与基于岩土动力学特征的智能机械作业控制为主线的路基工程智能建造技术体系、数据体系和标准体系，提出了路基工程智能建造在勘察设计、工程施工与建设管理方面的关键技术及重点发展方向，可为路基工程智能建造技术发展提供指引。     

铁路路基工程信息化技术

在"智能制造"的国家战略号召下,铁路行业正经历着信息化、智能化的发展浪潮,信息化、智能化技术与高速铁路建造技术的融合,将全面提升铁路建设的效率与管理水平,促进铁路建设向"智能建造"转变。本文介绍了目前我国铁路路基工程信息化技术成果,详细阐述了铁路路基施工过程、质量检测的信息化系统功能、技术方案及其在铁路工程建设项目中的应用情况。铁路路基信息化建设将有助于全面提升铁路路基工程建造技术水平,为高速铁路"智能建造"提供有力支撑。     

基于数字化技术的智慧工地建设研究

随着建筑业的复杂度和体量不断增加,施工现场管理内容越来越多,管理技术难度和要求也日益提高,传统施工现场管理模式已很难适应现代化施工企业的发展要求。通过数字化、物联网、BIM等新技术应用,有效收集施工过程数据,加强项目后台管控,形成整套智慧工地建设解决方案,最终实现工程项目全面信息化管理。智慧工地是"物联网+"背景下智慧工程项目施工建设的重点,同时也是我国建筑行业现代化发展过程中不可缺少的一部分。     

《铁路电力牵引供电及电力工程智能建造技术指南》标准研究

智能建造是工程建造领域的发展方向，是新形势下铁路工程建设发展的必然趋势。《铁路电力牵引供电及电力工程智能建造技术指南》（Q/CR9257—2023）是铁路供电专业首个智能建造标准，本文对该标准主要内容进行研究分析。该标准明确了铁路供电智能建造总体技术要求，提出了智能建造等级划分和评估标准，具有良好的社会经济效益，为规范统一铁路供电智能建造技术要求、提升智能建造技术水平提供有力支撑。