地铁施工项目机械化、自动化、信息化实施方案

地铁施工项目机械化、自动化、信息化实施方案

2.1项目机械化、自动化、信息化实施方案

2.1.1实施目标

为提升深圳市城市轨道交通XX号线工程建设机械化水平，加快地铁信息化建设步伐，提高自动化监测水平，项目经理部成立机械、自动化及信息化领导小组，统一组织、管理、实施本工程。实施目标如下：

机械化目标：本工程建设过程中，响应国家“机械化换人、自动化减人”的号召，全线推广成熟、先进、成套技术装备，提升施工机械化水平，以机械化生产替换人工作业、以自动化控制减少人为操作，实现高危作业场所作业人员减少30%以上，大幅提高工程安全生产水平。

自动化监测目标：本工程全线采用云平台和自动化监测手段，实现监测数据的自动采集、计算、分析和即时传输，并接入业主工程信息化管理平台，实现信息共享。

信息化目标：本工程通过盾构施工实时监控、高清视频监控、BIM技术应用等信息化技术，提高工程管理信息的准确性、全面性和及时性，增强项目的快速反应能力，提高工程建设的生产经营效率和管理效率。

2.1.2实施组织机构

XX号线项目经理部成立机械、自动化及信息化领导小组，由项目经理兼任组长，总工程师兼任副组长，下设机械化组、自动化监测组、盾构设备监控组、BIM信息组、视频监控组、工地标准化组等6个小组，分别由对应部门兼任。各工区项目部同步成立机械、自动化及信息化小组。机械、自动化及信息化领导小组组织机构如图2.1-1。

图 2.1-1 机械、自动化及信息化领导小组机构图

2.1.3项目机械化

为提升机械化程度，降低工人劳动强度，本工程拟采用成熟、先进、成套技术装备如下。

⑴本工程盾构隧道均采用土压平衡模式掘进，盾构掘进示意图见图 2.1-2。

图 2.1-2 盾构掘进示意图

⑵本工程部分车站围护结构地质强度大，拟投入双轮铣进行施工，双轮铣施工见图 2.1-3。

图 2.1-3 双轮铣施工

⑶泥浆零排放处理技术，采用成熟的泥水分离设备和技术，可将施工过程中产生的废浆进行零排放处理，很好地解决了在城市施工中废浆的处置和环境污染问题，泥水分离设备见图 2.1-4。

图 2.1-4 泥水分离设备

⑷对于盖挖逆做的车站钢管桩的施工，采用HPE液压插装机，提高钢管桩的安装精度，如图 2.1-5。

图 2.1-5 HPE液压插管机

⑸投入钢筋集中加工工厂，引入钢筋自动成型加工设备，如图 2.1-6。

图 2.1-6 钢筋自动化加工设备

⑹拟在有条件的联络通道施工中投入布鲁克开挖机器人进行施工，如图 2.1-7。

图 2.1-7 布鲁克开挖机器人

⑺拟在有条件的竖井（盾构井）安装垂直提升系统，用于基坑土的垂直运输，如图 2.1-8。

图 2.1-8 垂直提升系统

2.1.4大型机械设备自动化监控

⑴复合盾构数据远程监控系统

本工程盾构区间采用远程监控系统，为盾构机的安全生产与无忧施工提供“物联网+盾构”的可视化的解决方案，为盾构机的施工管理、维护水平与健康管理提供基于“大数据+盾构”的智能决策服务。该系统可在目前主流的移动设备（如Android、IOS、WinPhone等操作系统的手机、平板电脑、电脑等）上随时随地进行数据监测和查看，能够实时掌握盾构施工过程情况，提高对所有盾构施工的整体把握和决策水平。通过该

系统的应用，从根本上提升盾构法施工的信息化管理水平，实现管理模式从“事后处置”到“事前预警”、“粗放控制”到“状态评估”、“定期巡视”到“状态监视”的转变，对提升各施工单位和业主单位的管理水平和效率、减少盾构机的故障情况、降低运营成本等都有着积极的意义。

整个盾构远程监控系统适用复合盾构、双模复合盾构施工单位、建议业主单位和相关机构，系统采用Hapood大数据架构,紧紧围绕盾构施工开展盾构机器数据的采集、传输、存储、大数据分析处理和信息可视化发布，如图 2.1-9和图 2.1-10。

图 2.1-9 盾构云服务示意图

图 2.1-10 盾构远程监控系统示意图

⑵出渣车辆远程监控系统

为确保本工程出渣车辆运行过程中，严格按政府相关部门要求的时间、线路进行渣土运输，同时各级管理人员能通过平台（移动终端）全天候监控本工程渣土运输车辆的情况，发现有车辆违规后能立即制止。本工程的渣土运输车辆采用“GPS+云平台”模式，对所有渣土运输车安装上全天候GPS，同时安装全天候的行车记录仪，如图 2.1-11。

图 2.1-11 渣土运输车辆远程监控系统示意图

2.1.5自动化监测方案

2.1.5.1自动化监测的目的

在城市复杂地质条件和周边环境条件下进行深基坑施工，工程自身和周边环境风险等级高，传统的人工监测虽然能够取得监测数据指导现场施工，但是数据采集和计算工作量大、周期长且容易受到人为因素的干扰，尤其是重要风险源监测频率不能够满足实时监测的要求。另外新建地铁邻近或者穿越既有运营地铁、铁路施工，必然引起既有线结构的变位，为保证既有地铁和铁路结构的安全和正常运营，在地铁施工期间，必须对邻近的地铁和铁路进行全天候的实时监控量测，传统监测技术在高密度的行车区间内无法实施，且不能满足对大量数据采集、分析及准确的反馈，因此必须采用远程自动化监测系统对深基坑围护结构、周边重要建（构）筑物、高架桥墩以及既有地铁、铁路的结构和轨道变形进行24小时监控量测，可以及时反馈信息，指导工程施工。

2.1.5.2自动化监测的重点

本工程在全线范围内采用自动化监测手段，原则上由一家监测单位统筹施工监测工作。特别是在紧邻或下穿既有运营地铁、铁路、市政高架桥等重要建（构）筑物施工时，对工程实施本体及受影响的重要建（构）筑物实施自动化监测，并按照相关要求，负责实施或委托第三方实施特殊区域施工所需的监测工程及相关配合工作。XX号线建设中需重点实施的工点见表 2.1-1。