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。     

基于轻量化BIM、RFID技术与ERP系统的预制装配式隧道结构智能建造系统

预制装配式铁路隧道建造体系代表着一种新型隧道建造模式,其在建铁路工程实践已经开展。装配式结构标准化、定制化、批量化等特点可更有效地串联沟通制造、建设、设计、施工和运维单位,相对于传统隧道建造工法,其在信息化、机械化等方面具有天然优势。基于轻量化BIM、RFID等技术,整合建筑行业和管理领域先进理念技术,提出基于轻量化BIM、RFID技术与ERP系统深度融合的预制装配式隧道结构智能建造系统,介绍各组成部分的特点、功能和价值,建立系统整体架构,可为预制装配式铁路隧道全生命周期建设运维提供技术支撑。     

高速铁路山岭隧道智能化建造技术研究——以郑万高速铁路湖北段为例

高速铁路山岭隧道智能建造技术是“智能铁路”的有机组成部分,能有效节约人力资源,并更好的保证施工安全和质量,是我国高速铁路隧道建造技术的发展方向。为提升我国隧道工程建造技术水平,基于互联网、大数据分析、人工智能、BIM等技术,结合郑万高速铁路湖北段隧道机械化、信息化施工研究成果,围绕隧道支护参数设计、施工控制执行、施工质量管控及检测,提出了高速铁路山岭隧道智能化建造技术的总体架构,包括:高速铁路山岭隧道围岩智能分级系统、隧道设计参数智能化选择系统、隧道开挖及支护智能化施工系统、隧道质量智能化管控及检测系统、隧道智能化建造协同管理平台,分析了各系统的研究进展,并提出了我国隧道智能化建造技术发展的3个阶段。对推动我国隧道智能化建造标准体系的建立具有一定的参考价值。     

中国铁路隧道智能化建造实现路径探讨

隧道建造技术的发展是一个复杂的系统变革过程,隧道智能化建造是当前隧道建造技术的发展方向.通过归纳总结隧道建造技术发展的4个阶段,在概述我国改革开放以来铁路隧道总体发展成就基础上,论述了隧道智能化建造的必要性,探讨铁路隧道智能化建造所面临的挑战,提出智能化建造的基本概念与涵盖范围,阐述了功能架构及技术组成,从多源异构地质...     

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。     

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。     

铁路智能建造对造价管理模式创新的需求分析

随着铁路建造技术与建造管理趋向信息化、协同化和智能化,铁路造价管理模式需进行优化和创新以契合铁路智能建造的发展需求.基于智能建造发展背景,探讨铁路智能建造技术、建造管理与造价管理的辩证关系,利用问卷调查和结构方程模型(SEM),对假设关系模型进行验证.基于验证结果,从管理理念、方法、手段和内容等方面,剖析铁路智能建造对造价计价、造价控制和造价管理绩效评价的影响,进而提出创新铁路智能建造造价管理模式的新需求,为构建适用于智能建造的铁路造价管理模式提供参考.     

智能建造技术在铁路建设管理中的应用探索

智能建造技术是工程建造领域的发展方向,也是新形势下铁路工程建设发展的必然趋势。中国铁路上海局集团有限公司积极响应我国政府和中国铁路总公司的号召,致力于探索智能建造技术与铁路建设管理的融合,构建以建设单位为主导的智能建造管理体系,建立以BIM技术为基础的智能建造技术体系,并将其应用于铁路工程建设与管理中,实现对铁路工程全生命周期的智能管控,提升铁路建设管理水平,实现对项目全过程的精益管理和技术创新,为智能建造技术应用提供了新的思路和参考。     

我国高速铁路智能建造技术发展实践与展望

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。结合当前新一轮铁路建设新形势,分析铁路建设领域智能建造技术的应用现状和不足,探讨高速铁路智能建造技术未来发展方向、关键技术和基础保障,为智能建造技术在铁路建设领域的推广应用提供新的思路。在建设数字化智能铁路的大趋势下,依托中国铁路总公司工程建设管理平台,初步构建以建设单位为主导的智能建造管理体系,对铁路工程全生命周期建设的新型管理模式和创新实践途径进行探索。     

智能建造技术在铁路工程建设中的研究与应用

在当前新技术发展及铁路建造新要求的背景下,智能建造技术已成为世界铁路建造的重要方向。通过调研梳理世界铁路工程建造的现状,总结分析铁路工程建造的新需求,提出智能建造技术的内涵,探讨了智能建造技术的发展趋势。依托以BIM为核心的铁路工程建设管理体系,构建面向铁路工程建设设计、施工、运维全生命周期的智能建造管理体系,对铁路工程精益化管理模式和创新实践途径进行探索,支撑铁路建造向智能化发展。     

基于系统工程的铁路智能建造实现路径研究

推行铁路智能建造是国家战略发展的需要，是社会的需求。基于系统工程思想提出以BIM、物联网、大数据、云计算、人工智能等新一代信息通信技术为技术支撑的铁路智能建造系统架构，并基于此架构提出“三步走”实现路径；然后，对铁路智能建造在实施过程中可能遇到的问题进行探讨，并提出相关建议。铁路智能建造是必经之路，当前我国铁路智能建造还处于初级阶段，设计单位应做好顶层设计工作，为后期的中级阶段积累充足的数据。中级阶段建设各方应做好信息归纳整合，充分积累经验，这样在高级阶段才能融会贯通，充分发挥BIM、物联网、大数据、云计算和智能设备等软硬件集成应用的优势，进而真正实现铁路建造智能化、现代化。     

《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。     

高铁大断面隧道衬砌智能化建造及质量控制技术

隧道智能建造技术作为中国“智能铁路”重要组成部分,引领了隧道修建技术的发展方向。为提高隧道施工智能化水平,保证衬砌及断面整体施工质量和使用寿命,以京张高铁八达岭隧道为背景,提出了一系列复杂大断面隧道衬砌智能化建造及质量控制技术。二衬结构混凝土智能振捣和浇筑技术可实现混凝土的自动化施工,减少现场作业人员50%,降低现场数据记录耗时90%;自主设计了一套以智能温湿控制系统为核心的衬砌智能养护台车,智能控制和调节养护区域内温度和湿度,显著降低人工投入和减少人为质量缺陷,提高施工效率;提出二衬防脱空自动报警、防顶裂技术,有效防止衬砌空洞和开裂的发生,使空洞发生概率由16%降为6%,二衬开裂概率由22%降为8%;衬砌智能化建造及质量控制技术在新八达岭隧道的成功应用,提高了隧道衬砌的施工质量水平和综合管理能力。     

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。     

铁路工程智能建造体系深化研究

为践行铁路“十四五”科技创新发展规划，在智能高速铁路体系架构的基础上进一步深化研究。加大铁路工程软件核心技术自主化研发，开展基于物联网的智能工地、人机共融的智能机械和基于大数据的智能决策深入研究，提出铁路智能建造的应用场景，在勘察设计、工程施工、建设管理3大应用领域上细分为37个关键业务场景和攻关方向；深化智能建造的数据服务架构，提出智能建造标准体系完善思路，为我国铁路智能建造落地实施提供了参考和指引。     

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。     

京张高铁八达岭长城站智能建造技术

为实现深埋超大跨地下车站智能建造技术,京张高铁八达岭长城站从隧道智能化勘察、设计、施工、监测四方面展开一系列探索和研究。研发基于掌子面自动化素描系统的定量化超前地质预报技术,实现掌子面地质信息智能图像预报与围岩精准分级;应用BIM技术搭建多专业协作的统一平台,实现真正意义上的三维集成协同智能设计;构建实时人机定位管理系统,实现复杂地下车站人流-物流的高效协调和智能施工;采用隧道结构安全智能监测系统,对围岩和支护结构的力学状态进行全寿命周期的实时监测。隧道智能建造技术在八达岭长城站的成功应用,极大提高隧道机械化、信息化、智能化建设水平,提升隧道的施工水平和综合管理能力。     

我国陆路交通基础设施智能建造思考

智能建造是建筑业高质量发展的方向。为实现我国2035年迈入智能建造世界强国的目标，针对我国陆路交通基础设施建设，基于智能建造现状，分析了目前面临的技术瓶颈；并结合其智能建造的特点，对我国陆路交通基础设施智能建造的研究技术路线、全寿命周期管理、实现路径等三大方面进行了深入思考、探索。通过对比全价值链协同建模、一体化建模两种智能建造研究技术路线，提出更符合现阶段实际技术与应用条件的智能建造研究技术路线；从智能勘察、智能设计、智能生产、智能物流、智能施工、智能运维等方面阐述了全寿命周期陆路交通基础设施智能建造技术，提出了各阶段研发重点；并从国家、行业、企业管理及技术研发等方面多角度提出了陆路交通基础设施智能建造实现路径。     

京张高铁八达岭长城站建造关键技术及创新

八达岭长城站是我国第一座深埋地下的暗挖高铁车站,位于八达岭长城地下。设计施工中存在埋深及提升高度大、疏散救援困难、环保要求严格、两端隧道跨度大,地质条件复杂、群洞布局断面和工作面多以及运输困难等诸多关键技术难题。通过设计三层三纵的群洞结构、采用长大电扶梯和斜行电梯、研发超大跨度隧道修建技术、复杂洞室群隧道修建技术、超长耐久性隧道修建技术、微震微损伤精准爆破技术、地下车站噪声控制技术、BIM设计施工技术、智能防灾救援疏散系统、隧道结构智能健康监测系统、隧道绿色建造技术以及掌子面地质信息智能图像预报技术等关键创新技术,成功攻克八达岭长城站建设中遇到的技术难题,并为类似工程的设计与施工提供参考与借鉴。     

铁路建造期通信保障方案研究

智能建造技术在铁路建造领域广泛应用。为实现铁路建设过程中智能化、信息化管理，需要构建覆盖建设管理、施工、设计、咨询、监理等全域高速可达的铁路建造期通信网络。通过对铁路建造期通信需求进行分析，分两部分开展研究：因地制宜地选择通信承载网络方案；基于需求建设通信应用业务系统。同时为避免大量临时通信设备对维护管理带来挑战，研究通过云技术对应用业务系统进行融合，建设融合的通信应用云平台。