地铁盾构下穿高铁“互联网+监测机器人”带来“上帝视角”
2017-05-10
中国路桥网讯（记者常魁星通讯员赵亮董志振）“地铁盾构下穿高铁涵洞，过去传统的人工监测，就算24小时不停地测量一天也最多出4份检测报告。这套自动化监测系统，用16台全站仪自动对1080个监测点进行全天候测量，测量报告实时互联网传输给相关人员。并且精度更高、省去了人工计算整理数据的时间，可以说它给我们技术人员带来了‘上帝视角’，给我们此次地铁盾构下穿高铁涵洞帮了大忙！”4月18日，在中铁七局三公司西安地铁4号线17标，项目总工张宗明说起该项目最新引入的“监测机器人”赞不绝口。西安地铁4号尚北盾构区间，位于西安高铁北客站“西大门”下，盾构机需下穿已开通运营的西宝客专和拟开通的西成高铁下的一座70米长的涵洞，涵洞上部有12股道，每日通过的高铁列车80余趟，为西安地铁4号线一级风险源。
“要命的是该段地质条件为全断面富水砂层，在此进行盾构施工如同在沙丘里打洞，沉降控制是国际性难题，世界上无成功经验可以借鉴。我们如果不能把沉降控制5毫米内，高铁道岔的变形就有可能导致通过该段的列车脱轨，危及旅客的生命安全，如果发生这种事儿我刘建国就成了企业乃至国家的罪人……”项目经理刘建国压力巨大。
为了让盾构从容不迫地穿过“危险地带”，中铁七局三公司投入2000余万元引进了“自动化检测机器人”为施工安全保驾护航。
该自动化监测系统采用16台徕卡TS60型“测量机器人”对高铁涵洞及对应位置隧道上方140米范围内的轨道、道岔、涵洞结构、边坡、高压电杆、接触网杆、转辙机等目标物上预设的1080个观测点进行实时监测。TS60为磁悬浮自动化全站仪，太阳能电池不间断供电，可以在无人值守的情况下，实现全天24小时自动搜索精确照准、跟踪、测量、记录数据，自主完成测量周期。同时评价测量成果、显示变形趋势、上传数据和图形报告。它减少了传统意义上观测中的人为观测误差及资料整编分析中可能造成的数据差错。
该系统通过CDMA模块实时将数据传输至项目部指挥中心，相关技术人员通过关注微信公众平台，用手机就可随时查阅数据。当沉降或变形达到预警值时，系统会自动报警并通过互联网和手机短信向相关人员发布预警信息。
16台监测机器人和1080个监测点组成的庞大监测网将盾构机下穿的高铁涵洞置于技术人员注视之下，再加上强大的数据分析能力和互联网的实时传输功能，让一丝一毫的沉降和变形都无处遁形，技术人员依据采集来的大数据进行分析，可以随时调整盾构机掘进参数，修整盾构机姿态，最大限度的保证了盾构机下穿全断面富水砂层施工的顺利进行。
截至目前，在“监测机器人”的庇护下，“秦龙一号”盾构机已于左线成功下穿高铁涵洞，沉降控制在2毫米之内。右线“秦龙二号”盾构机紧随其后已成功下穿西宝高铁，还有110米左右就将完成此次壮举。此后“测量机器人”还将继续工作7个月，于今年10月底完成工后沉降的监测任务。
