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    盾构实时管理助力地铁隧道建设

    近日,记者从北京市科委了解到,一种实时监控系统“盾构施工实时管理系统”开始全面应用于北京地铁盾构隧道工程施工的管理,这对北京轨道交通建设管理公司所辖范围内各在建轨道交通线路的区间隧道盾构安全施工提供了十分重要的技术保障,有效地规避了盾构施工过程中的安全风险,收到了良好的应用效果。

    研发盾构施工实时管理系统

    随着我国国民经济的持续发展,城市化进程不断加速,城市规模不断扩大,城市人口急剧增加,这使得交通拥堵现象日益严重。目前,我国已进入了城市轨道交通全面高速发展时期,为解决城市交通拥堵问题,地铁轨道建设已势在必行。由于地铁隧道盾构法施工具有安全、可靠、快速、环保等显著优点,在我国各地的地铁工程建设中的应用规模不断增长。

    近年来,北京轨道交通在建各条地铁线路中,采用盾构法施工的区间隧道总里程呈不断增长趋势,盾构法已成为北京地铁区间隧道的主要施工工法。

    如何解决地铁隧道工程盾构施工的安全与质量管理问题?面对日益繁重的地铁工程建设任务及复杂多变的工程施工风险,探索研发科学、有效的盾构隧道施工安全、质量监控管理技术手段和方法,已成为强化地铁隧道工程建设日常管理工作的当务之急。

    根据城市地铁盾构隧道工程建设管理的实际需求,中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院从2003年开始进行“盾构施工实时管理系统”的相关基础研发工作,并与北京轨道交通建设管理公司等相关单位进行了紧密的研发合作。2007年“盾构施工实时管理系统”研究工作获得了北京市科委的重大科技计划项目课题立项(北京市重大科技计划项目《北京地铁工程建设安全风险控制及信息化管理平台的研究与应用》)。2011年7月,《北京地铁工程建设安全风险控制及信息化管理平台的研究与应用》研究项目通过了北京市科委组织的研究项目成果鉴定验收,并荣获2011年度北京市科学技术奖一等奖,“盾构施工实时管理系统”是该获奖项目的重要组成部分。

    实时监控全过程管理

    当前,投资强度大、建设任务重、施工工期紧,项目建设过程中的安全和风险管理问题已成为工程建设和施工单位共同关注的突出问题。作为北京地铁工程建设安全风险控制及信息化管理平台的一个组成部分,“盾构施工实时管理系统”为系统运行管理架起一座桥梁,通过互联网便可便捷地对各在施地铁项目标段的盾构隧道工程施工进行全过程实时监控及互动管理。

    该系统软件主要由登录界面、区间总界面、工程介绍界面、工程进度界面、沉降点分析界面、刀盘界面、螺旋输送机界面、数据分析界面、材料消耗界面、时间统计界面、上传沉降数据界面和系统管理界面等子系统界面构成,其基本功能主要有以下6个方面。

    一是实时形象地显示工程进度,可以清晰显示盾构区间各级风险源的影响区域,实现风险预告、风险提醒,方便用户掌控区间整体风险分布状况,明确管控重点。二是形象地显示盾构生产过程中的各项参数,管理者可实现对盾构施工过程的远程实时监控,对保障盾构机穿越重要工程风险源区域施工过程中的安全性、最大限度地降低施工安全风险具有重要意义。三是对盾构施工过程中的全部数据可以进行各种条件下的查找、统计和分析,并给出相应的可视化图形。四是以时间段的形式对盾构施工过程中的材料消耗、功效、推进环数和里程等参数数据进行统计和查询,并以报表的形式输出。五是可以上传、下载测点沉降数据,支持对单沉降点、多沉降点的累计沉降量和沉降速率曲线进行查询,并以报表的形式输出。六是可管理用户账户,对其进行权限设置。

    工程管理实际应用成效显著

    记者了解到,应用“盾构施工实时管理系统”的好处在于,可以对盾构施工作业进行全过程、多方位动态监控,实现对盾构推进过程中的各项施工参数的实时监控和预警、报警,清晰显示盾构施工区间各级风险源的影响区域,实现风险预测、风险提醒,方便各级工程管理人员随时掌控区间整体风险分布状况,明确管控重点,同时还能提供强大的数据分析功能,方便技术和管理人员对盾构施工的安全风险状况进行全面、客观的系统分析,以及时做出正确的判断和决策。

    近年来,随着应用功能的不断完善,“盾构施工实时管理系统”已在沈阳、天津、武汉、南昌等地的部分地铁盾构隧道工程中得到了推广应用。该系统技术先进、运行稳定、操作便捷,可广泛适用于各种型号的盾构机在各类不同工况条件下的施工安全与质量监控管理。作为一种技术先进、功能完备、应用成熟的施工安全管理方法和手段,系统对推动和提高地铁工程建设施工安全保障及质量控制水平有着十分重要的意义,在我国地铁盾构隧道工程建设领域有着极其广阔的推广和应用前景。
     

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