范先昌
中铁十二局集团第二工程有限公司 030032
摘要：高铁建设事业的全面发展，为我国交通行业整体发展水平的提升做出了重要贡献，高铁施工技术也随之不断提升。在未来的施工流程中，智能化技术将会广泛应用于高铁施工装备和工法创新中，为提升施工质量和施工效率奠定坚实的基础。本文在对高铁施工中不同组成部分进行简要叙述的基础上，智能化技术在高铁施工装备工法创新中的应用要求进行简要说明，从而为我国高铁建设事业的发展做出应有的贡献。
关键词：智能化；高铁施工；装备；工法
在高速铁路施工中，路基、桥梁、隧道和轨道是四个基本的组成结构，其对于高铁施工效率和施工进度控制具有直接性的影响。但是在目前施工流程中，智能化技术的应用还不够深入，对装备工法创新所能够起到的支撑和推动作用较为有限。深入研究智能化在高铁施工装备工法创新中的应用，是高铁事业发展中所面临的重要问题，强化这方面的理论研究，具有重要的现实意义。
1、智能化技术应用的层面
在我国高速铁路的快速发展过程中，对于智能化技术应用的重要性已经充分认识，但就目前的应用层面来说，主要集中施工装备单机智能化技术应用和施工装备机群智能化管理两个方面。
1.1 施工装备单机智能化技术
智能化技术应用于单机施工装备时，现阶段主要包括传感分析技术和遥控操纵技术两个方面。传感技术目前应用单机施工装备较为广泛。本文以其在步履式架桥机的应用为例进行简要说明。在以往工作流程中，步履式架桥机自身的荷载水平对其运行安全会产生直接影响，但是对架桥机运行的判定，多是依赖人工经验来分析，常会出现判断失误的情形。利用信息化技术对传感分析设备进行改造，能够准确采集架桥机在运行过程中的出现的各种数据，在智能化技术支撑下，能够分析出各个部件运行不够协调的方面，从而通过快速响应报警和自行故障诊断来提升整体运行水平。
1.2 施工装备机群智能化管理
高铁施工各工序施工是一项多系统同步运行的整体性工作，在工作流程推进过程中，不同子系统工作流程之间的协调程度，对整体施工效率具有重要的影响。例如，架梁工序应包括搬运机、提梁机、运梁车、架桥机和物料设备等各个子系统组成。机群控制中心通过智能控制系统，能够对子系统的工作状态、位置信息、性能参数和施工进度等信息进行实时采集，同时通过智能分析，制定出最优的动态施工调度信息，将这些信息同步反馈到不同的施工装备中，能够实现动态化管理，对施工资源进行优化配置，将工法创新提升到更高的程度，从而更好的降低项目施工成本，全面提升施工质量。在未来的发展过程中，机群智能化管理将成为智能化技术的重要发展方向，只有将各个子系统的数据纳入到统一的管理平台中，才能充分发挥智能化技术的优势。
2、智能化技术应用的方面
2.1 路基工程
在高铁路基施工过程中，传统工法应用中是以人工方式为主，对路基压实质量进行检测，常会由于检测点设置不合理或者频次不足出现覆盖遗漏。由此常会出现高铁在运营期间出现无法预估的不均匀沉降，从而影响到列车运行的安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆将卫星定位与BIM技术应用结合在一起，对压路机运行中数据进行连续采集，对运行参数进行实时调整，能够确保压实信息与模型设计要求相一致[1]。但是就目前的应用水平来说，整体智能化水平还比较低，无法实现更为精确的控制。
2.2 桥梁工程
在目前高铁桥梁工程施工工法应用中，智能化技术主要是应用于架桥机的安全监控，整体应用水平有限，还无法充分发挥智能化技术的优势。在未来的工法创新中，智能化技术应用的方向应当集中在传感技术、信息技术等无人驾驶或者辅助驾驶等方面。此外，在跨海大桥建设中，水上施工装备将会朝着自动化和智能化技术方向发展，从而能够更好的适应复杂的海上环境，为提升跨海大桥建设质量奠定坚实的基础。
2.3 隧道工程
隧道工程是大多数高铁项目施工基本组成类型，对于项目建设效率具有直接性的影响。较之于其他工程类型来说，隧道工程的建设流程更加复杂，智能化技术应用的层面更加复杂。在现有施工工法中，智能化技术应用主要集中钻爆法施工装备、全断面掘进法施工装备两个方面[2]。在钻爆法施工装备组成中，各种形式的钻机、台车等在实施智能化改造的情形下，能够有效提升施工效率，提升施工安全系数，改善隧道工程的作业环境，为提升作业人员的施工环境质量奠定基础。在未来的工法创新中，能够基于智能化技术设计出隧道支护体系智能施工技术，将施工设备纳入到物联网体系中，在云计算技术的支撑下，实现更高水平的数据收集和融合处理。在智能化技术的导入和支撑下，全断面掘进法施工工法将能够协同各个施工设备的统一化管理，在可视化监控平台应用水平不断提升的情形下，充分发挥出工法自身拥有的速度快、效率高等方面的特征，从而为我国高铁隧道施工技术的全面提升奠定良好的基础。
2.4 轨道工程
轨道工程在主要是轨道板的生产和铺设，智能化技术在这两个方面都能够得以广泛的应用，将智能化技术应用于生产线的自动清洁、产品检测和自动布料等多个流程中，能够减少在工程施工中人力资源的投入，有效降低作业人员的劳动强度，提升整体施工效率。
3、智能化应用展望
智能化技术在高铁施工装备工法创新中，具有广阔的应用范围，在装备工法创新中，能够起到重要的推动作用。在未来的发展过程中，将BIM技术、智能化技术、信息化技术全面融合在工法应用中，能够实现更加精准的施工，推动无人化施工的发展程度[3]。在高铁系统运行中，将高铁设计、建造和运营综合为统一的智能化体系，扩展高铁覆盖的地理范围，提升运营管理精度。在施工过程中，将施工流程中的环境保护提高到更高的水平，减少由于人为因素对周围环境造成的破坏。在高铁系统运行中，能够将智能化技术应用到维护保养和线路的健康管理中，全面提升线路维护质量，为推动我国高铁事业的全面发展奠定坚实的基础。
3、结束语
在高铁事业发展过程中，智能化技术的深入发展已经成为必然趋势，只有将其与物联网、大数据技术充分结合在一起，将施工装备工法创新与后期运营要求深度结合在一起，才能够真正发挥出智能化技术内涵的作用，为我国高铁事业朝向更高水平发展奠定坚实的基础。
参考文献
[1]刘飞香.铁路隧道智能化建造装备技术创新与施工协同管理展望[J].隧道建设(中英文),2019,39(04):545-555.
[2]郭文武.高速铁路施工装备工法创新与智能化研究[J].建筑机械,2019(08):14-19.
[3]卢春房.中国高速铁路工程质量管理创新与实践[J].中国铁道科学,2015,36(01):1-10.
论文作者:范先昌
论文发表刊物:《防护工程》2019年19期
论文发表时间:2020/2/28
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