【桥隧创新周周探】G4216线沿江高速宁南至攀枝花段火山隧道出口端

Weekly on Bridges and Tunnels

▲  隧道洞口

我的 名片

• 姓名 ： G4216线沿江高速宁南至攀枝花段火山隧道出口端

• 生日 ：在建 预计2024年6月建成

• 籍贯 ：四川

• 长度 ：隧道左线全长7150m，右线全长7192m；其中出口端左线长3660m，右线长3750m

• 类型 ：分离式、双向四车道

• 特点 ：积极探索隧道机械化、数字化、智能化施工与管理新模式

• 建设单位 ：四川沿江攀宁高速公路有限责任公司

• 设计单位 ：四川省交通勘察设计研究院有限公司

• 施工单位 ：四川公路桥梁建设集团有限公司

我的 独特之处

引入系列隧道智能化施工装备，主要装备有全电脑三臂凿岩台车、机械化炸药混装台车、智能拱架安装台车、智能湿喷台车、远程控制指挥车、弧形梁自动生产线以及系列电动出渣装备等，全面涵盖隧道掌子面开挖作业、出渣作业、初期支护作业和支护构件加工生产，大大提升隧道主要作业环节的自动化、智能化施工水平，提高隧道掘进、支护、出渣作业效率，有效减少隧道掌子面及洞内作业人员数量，实现隧道安全、高效、高质施工，为隧道自动化、智能化、无人化施工奠定装备基础。

▲  智能化施工装备体系

▲  三臂凿岩台车现场施工

▲ 智能拱架安装台车

▲  智能湿喷台车

▲  拱喷一体化台车作业

研发并运用智慧隧道AI建造管理系统，初步实现了隧道作业人员、施工设备、作业工序以及作业环境、资源等信息的采集与高效匹配，使隧道进入信息化、数字化、自动化施工与管理新时代，为实现隧道施工精准导航和施工管理最优入轨提供了数字化解决方案，将隧道建造由以人为主导的经验决策逐步迈向AI智能决策。

研发一款光面爆破辅助智能、自动设计软件，该软件可根据隧道实际围岩地质情况、隧道轮廓尺寸、循环进尺长度、炸药使用量等条件进行隧道光面爆破方案的自动、智能设计，生成的炮孔布置图、炮孔装药结构图与起爆网络图可辅助现场技术员进行光面爆破施工管理，帮助现场及时针对变化的隧道围岩情况调整、优化光面爆破方案，提高光爆质量。

▲  光爆软件

借助三臂凿岩台车随钻测量数据（MWD）系统采集的钻进参数，同时利用已有围岩智能分级系统，实现对隧道掌子面围岩的智能判别与分级，为隧道动态支护设计与安全施工提供决策依据和数据支撑。

▲  围岩智能分级

将电动装载机、电动挖掘机和电动卡车等“纯电新能源”电动施工装备规模应用于隧道施工。现场使用结果表明，纯电出渣装备的应用可明显改善隧道洞内空气质量，提高出渣工序作业效率，提升隧道文明施工水平，节约隧道施工能耗成本，以电动装载机计，一台电动装载机每小时施工成本仅为传统燃油装载机的24%，使用成本优势巨大。“油转电”项目是公司推动隧道施工节能减排的良好典范，也是集团践行绿色低碳发展的关键一招。

▲  电动装载机

我的 推广价值

火山隧道出口端“数字隧道”项目系全国首个提出“数字隧道”施工理念及一整套技术实现路径的隧道智能建造项目，该项目以自动化、智能化隧道施工装备体系和智慧隧道AI建造管理系统为基础，以不断满足新时代下隧道建设质量、施工效率、施工安全需求为目标，充分发挥产学研用创新引领作用，探索了施工期隧道机械化、数字化与智能化建造新模式，以期形成可推广的数字隧道智能建造新技术、新标准、新体系，为公路隧道施工提供数字、智能一体化解决方案，助推交通强国建设稳步向前发展。

▲  展厅内景

社会经济意义

①促进公路隧道施工技术、施工装备、管理手段向数字化、智能化方向转变与升级，推动公路隧道施工数字化转型，在一定程度上确保“交通强国”战略目标的实现。

②为隧道“机械化换人、自动化减人、智能化无人”目标的实现提供新的思路，提高隧道工程施工质量、效率、安全水平以及行业整体技术水平。

③缩短隧道工程建设工期，确保公路工程如期或提前完工。

④降低隧道施工、管理成本，为工程建设管理者对多隧道、多标段工程施工的监督管理提供了可能。

▲  自动化作业技术交通运输行业研发中心展厅