铁路隧道TBM施工信息化监控技术研究与应用

作者：张民庆; 王江; 王万齐; 杨威; 贾大鹏

来源：铁道工程学报, 2022, 39(05): 65-72.

• 隧道
• TBM
• 信息化
• 监控系统
• 研究

研究目的:长大隧道TBM施工已在地铁、水电、市政、公路、铁路等工程得到应用，由于其结构复杂、工作环境恶劣，在受到决策失误、风险估计不足、现场操作错误等因素影响下，容易导致TBM掘进过程中出现一些异常情况，轻则影响工程进度，重则造成重大事故。针对TBM施工信息化监控技术，国内外学者进行了大量的科研攻关，取得了一些成果，但成果都偏重于实时监控，仅能反映TBM的运行状态、施工现场概况等，缺乏数据处理与分析、风险预警、业务管理、反馈指导施工等关键功能。本文依托大瑞铁路高黎贡山隧道，研究开发铁路隧道TBM施工信息化监控系统，为隧道TBM安全掘进和系统化管理提供基础。研究结论:(1)TBM施工信息化监控系统架构有业务架构、逻辑架构、数据架构、技术架构、功能架构5个组成部分，设计全面合理；(2)铁路隧道TBM施工信息化监控系统安全保护等级为第三级，系统均部署在中国铁路主数据中心，充分利用主数据中心已有的安全措施，结合实际需要，构建网络安全防护技术体系；(3)基于TBM施工监控系统采用文件接口与OPC接口两种数据提取方式，共同完成TBM施工数据提取；(4)将TBM自动采集的数据实时传输至项目部电脑，然后通过互联网实时传输至服务器，用户通过访问服务器可实现对TBM施工数据的实时读取和分析；(5)高黎贡山隧道通过应用实践，对降低现场施工风险、加速施工现场与管理层信息沟通起到了重要作用；(6)本研究成果可在类似隧道TBM施工中推广应用。

• 单位
  中国铁道科学研究院集团有限公司