當前,我國正在以科技創新引領新質生産力發展,作為特大型建築央企,中鐵四局集團有限公司(簡稱中鐵四局)“向新而行”助推企業高質量發展,大力推進技術創新、工裝設備迭代升級。
近年來,中鐵四局新增國際專利94項、國家授權發明專利2612項、國家級科技獎項5項、國家級創新成果10項,以及省部級科技獎項和管理成果共計279項;獲評全國質量誠信標杆企業、中國施工企業管理協會工程建設誠信典型企業,並蟬聯中國建造“鐵路工程品牌企業”榮譽稱號。

圖為中鐵四局研發的無砟軌道智能鋪軌機組獲得中國專利優秀獎。
推動工程建造智能化
為進一步強化企業市場競爭力,服務數字化、智能化産業更好更快發展,2022年3月,中鐵四局管理研究院成立了先進技術研究中心,開展智能化建造等相關應用基礎技術研究和産品研發。
幾年時間,一項項研發成果在中鐵四局各個項目落地生根。在亞洲最大的高鐵制梁場——中鐵四局滬渝蓉高鐵寶慧制梁場的智控中心大屏幕上,一個數字孿生的虛擬梁場將現實梁場的生産場景實景復刻。這座梁場的“大腦”基於鐵路工程管理平台,按照“1+8”模式搭建,即在1個智控中心內依託三維孿生系統、運架管理系統等8大系統,實現預製梁全生命周期管理,在全國高鐵建設中首次打破鐵路工程管理平台與梁場生産系統信息交互的壁壘,實現了梁場安全數字治理、生産智能排程、全工序智能調度、生産無人少人、箱梁檔案智能生成等全新的管理模式。

圖為中鐵四局滬渝蓉高鐵寶慧制梁場智能鑿毛切割一體機(郎成濤 攝)
作為國內高鐵建設的主力軍,中鐵四局還積極開展新一代信息技術與鐵路施工技術融合攻關,推動智能系統的研發應用。在今年北京舉辦的第十二屆世界高速鐵路大會現場,中鐵四局參與研發的鐵路裝配式預製構件生産線,預應力鋼絞線切割、錨穴鑿毛、梁端打磨一體機器人等智能建造裝備紛紛亮相,彰顯了企業的創新實力。
在城際鐵路建設領域,中鐵四局也充分發揮科技創新的支撐作用。伴隨着直徑13.8米的“京濱同心號”盾構機破土而出,由中鐵四局承建的京濱城際鐵路二期天津機場1號隧道正式貫通。工程使用的“京濱同心號”盾構機,是國內第一台用上自動駕駛系統的盾構機。為了更好地讓盾構機朝着預定方位安全前行,中鐵四局聯合北京交通大學創新開發智能掘進、智能拼裝、同步雙液注漿、智能泥漿處理等4項智能化掘進技術,只要“一聲令下”,所有工序就精準完成,實現了國內首次大盾構“一鍵啟動、無人駕駛”的目標。此外,在高速公路、房建等建設領域,中鐵四局大力推廣“BIM+GIS”實景建模、AI安全監管系統等智能建造技術,讓工程施工變得更聰明。
引領工程建造工廠化
2024年11月22日,由中鐵四局建設的集研發、生産於一體的國內一流鋼結構智能製造産業基地正式投産。該基地主要從事鋼結構建築工程配套産品、橋梁鋼結構、海工鋼結構等研發及製造,每年可完成鋼結構製造、安裝産量近20萬噸,産品輻射長三角及沿江沿海地區。這是中鐵四局改變傳統工程建造模式,實現工程建造工廠化的又一重大舉措。
走進這個基地,其引入的智能焊接機器人生産線,通過由多&智能機器人組成自適應焊接集群,配合目前新一代“免示教”智能焊接系統,經過三維掃描後自動建立焊接模型,實現了單元件高精度自動化焊接。加工場地也沒有過去雜亂無章、塵土飛揚的景象,生産更加高效規範。
為實現施工構件的標準化、模塊化生産,中鐵四局早在2023年就提出了要加快落地一批工業化生産基地的目標。由中鐵四局建設的獅子洋通道智慧梁場項目承擔了管段內共計7790片箱梁的預製任務。為此,項目團隊創新研發了鋼筋自動化生産線,使梁場鋼筋自動化組裝成型率達到80%以上,用工量減少60%以上;自主研發了智能液壓模板系統,使單孔制梁周期縮短30%以上,模板共用率提升至80%以上,遠期綜合成本降低約25%。
中鐵四局還在廣深高速公路穗莞段改擴建、安盤高速公路等重點項目建設了多座智慧梁場、智慧鋼筋加工廠,集成應用了多項首創科研成果,建立了完整的智能工業製造體系,為打造精品工程提供了有力保障。
邁向工程建造機械化
近年來,中鐵四局不斷推動工程裝備逐步向高端化、智能化、綠色化迭代升級,立足鐵路、公路、房建等建設領域,參與研發推出了35項新型智能工裝,助力甬舟鐵路西堠門公鐵兩用跨海大橋、成渝中線高鐵等眾多重點項目跨江渡河、穿山越海;公路小箱梁鋼筋骨架自動化成型生産線、公路箱梁柔性定位網加工中心等21項工裝設備投入使用;柔性定位網自動加工設備獲評2024年度第三批安徽省首&套重大技術裝備,一種智能鋪軌方法及智能鋪軌裝備獲第25屆中國專利獎優秀獎。
在南京寧淮城際鐵路跨馬汊河128米連續梁施工現場,兩台6米大節段懸臂智慧造橋機嚴絲合縫地包裹住兩岸橋梁,操作人員通過遙控操作平台讓“鋼鐵臂膊”不斷向前延伸,以10天澆築一節段的速度,助力該連續梁按期合龍。
這&“大傢伙”創新採用了新型承重桿件系統、模板系統和平台防護系統等,有效解決了傳統挂籃施工中結構複雜、安全隱患大等難題,將馬汊河大橋連續梁懸澆節段由16節優化調整至10節,節省模板拆裝時間40小時、矯正時間6小時,縮短工期約2個月。
據介紹,傳統的鋪軌施工現場需要由多個作業班組緊密配合,而中鐵四局研發的無砟軌道智能鋪軌機組,只需操作人員操控遙控按鈕就能完成長鋼軌的精準牽引和推送、滾筒的精確布放等工序。該組設備集輪胎、輪軌和履帶走行於一體,由長鋼軌智能分揀車、長鋼軌智能推送車等4個設備組成,可節約輔助作業人員63%,已獲得中國專利優秀獎。
當前,一幅幅“向新而行”的新圖景正在中鐵四局各個重點項目徐徐展開。這不僅是機器人的靈動操作,更是創新基因的賡續傳承;不僅是工裝設備的升級換代,更是企業智慧的集體綻放。隨着創新引擎的持續發力,中鐵四局已在高質量發展的奮進之路上加速奔跑。(文良誠)

