9月10日凌晨,浙江紹興。在人工智能(AI“加持”下,總重4000余噸的鋼箱梁精準落位,國內首次在運營鐵路橋梁應用人工智能“移舊換新”,為我國既有鐵路改造升級提供了全新方案。
頂推現場
紹興城際鐵路是利用既有蕭甬鐵路改造而成的跨市區域城際鐵路,其中柯橋站是該線新建車站,也是國內首個在運營鐵路上增設的高架車站,站房建筑面積約3600平方米,車站規模為2臺4線。
本次換梁施工屬柯橋站建設關鍵控制性工程,因新增車站,橋面由2股道增加為4股道,需將“咽喉區”混凝土梁更換為鋼箱梁。由于工程位于蕭甬鐵路干線,技術難度大、安全風險高、施工環境復雜,要將鋼箱梁頂推21米,梁體兩端與既有結構間隙僅10厘米,傳統工藝難以滿足要求。
頂推3D動畫效果
中鐵二十四局聯合多所高校,研發連續快速同步頂推裝置等專用設備引入AI系統,為設備裝上“大腦”。依托數字孿生技術構建三維模型,通過40個高精度傳感點實時采集梁體姿態數據,實現毫米級精度準確感知,助力施工全程智能化校核與自動化控制,確保“頂得穩、頂得準、頂得快”,大幅降低對鐵路運營的影響。
應用于該項目的人工智能系統,包含感知、仿真、控制三大模塊。其中,感知模塊相當于“眼睛”,集成了光柵、拉線傳感器、應變片及北斗定位等先進技術,可以實時監測相關數據,確保梁體移動“不跑偏”。
技術人員操作同步快速頂推控制系統
借助仿真模塊,可對頂推全過程提前推演,及時發現并修復“bug”。而依托智能算法的控制模塊,則能同步操控36個頂升千斤頂和10個頂推千斤頂,確保梁體“無縫對接”。
頂推施工現場
人工智能系統也被應用到橋梁設計中。鐵四院針對鐵路道岔區橋梁結構受力復雜的特點,建立了有限元分析模型,精確模擬平移換梁過程中滑軌支點的壓力、橋梁結構的應力變化以及結構位移響應等關鍵數據,提前預測可能出現的各種難題,滿足了鐵路道岔區平移換梁后即開通的時間及精度要求。
10日凌晨,項目團隊克服精度要求高、交叉干擾大、作業時間緊等困難,順利將總重4086噸的舊梁頂出,并同步頂進重4389.6噸的新梁,新梁就位后上下高差、縱橫偏差分別控制在2毫米、3毫米內。
頂推完成通車畫面
人工智能正在成為企業科技發展和技術升級的“全能助手”。近年來,中鐵二十四局積極探索AI與傳統施工技術深度融合,綜合利用視覺、語言及多模態等AI大模型,推動智能識別、智能頂推、智能防護、智能監測、智能預警等應用,助力管理迭代升級。
紹興城際鐵路作為杭紹甬城際鐵路的重要組成部分,柯橋站建成投用后,將進一步促進杭州、紹興、寧波三地融合發展和沿線旅游產業提質升級,為人民群眾出行提供更多便利。
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