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初冬的鄂西北山區(qū)，寒意漸濃。但在引江補(bǔ)漢工程輸水總干線進(jìn)口段施工現(xiàn)場，卻是一派火熱景象。沿著施工支洞下行千余米，抵達(dá)隧洞深處，仿佛進(jìn)入一個巨大的“地下宮殿”。

作為南水北調(diào)后續(xù)工程的首個開工項目，引江補(bǔ)漢工程全長194.7公里，以三峽水庫為起點(diǎn)，穿越斷層、群山與河流，最終抵達(dá)丹江口水庫大壩下游，全線采用隧洞自流輸水，將三峽工程和南水北調(diào)工程緊密相連。

中國科學(xué)院院士陳祖煜直言，引江補(bǔ)漢工程是我國在建長距離有壓引調(diào)水隧洞中單洞長度最長、洞徑最大、綜合難度最高的工程項目之一。近日，科技日報記者探訪引江補(bǔ)漢工程施工現(xiàn)場，親身感受智能建造技術(shù)如何為這項超級工程賦能提速。

走進(jìn)引江補(bǔ)漢工程土建2標(biāo)段6號平洞，巨大的全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM）“江漢平安號”如同一條鋼鐵巨龍，正發(fā)出低沉的轟鳴，以其前端的近百把滾刀，一寸一寸啃噬著堅硬巖壁。

操作室內(nèi)，屏幕上各項參數(shù)飛速跳動，操作員李昌鴻全神貫注地監(jiān)控著這個龐然大物的每一個“呼吸”與“脈搏”。

“我們現(xiàn)在所處的位置，埋深已經(jīng)超過400米，未來最大埋深將達(dá)到1000米。這里的地質(zhì)條件極其復(fù)雜，高地應(yīng)力、高水壓、巖爆、突涌水……每一項都是世界級挑戰(zhàn)。”中鐵三局引江補(bǔ)漢工程土建2標(biāo)總工程師符海斌介紹說。

符海斌坦言，高地應(yīng)力、高水壓、高地溫是橫亙在團(tuán)隊面前的“三座大山”。在千米深的地下，巖石承受的巨大應(yīng)力一旦釋放，極易引發(fā)劇烈?guī)r爆，如同地下“炸彈”；高壓地下水如同懸在頭頂?shù)摹八琛保S時可能擊穿隧洞；高地溫則讓隧道內(nèi)如同“桑拿房”，考驗著設(shè)備與人員的極限。

同時，復(fù)雜地質(zhì)更是讓施工如履薄冰。工程線路穿越多條區(qū)域性大斷裂，巖性變化頻繁，從堅硬的花崗巖到軟弱的破碎帶，TBM掘進(jìn)參數(shù)需要隨時調(diào)整。

面對極限挑戰(zhàn)，唯有創(chuàng)新方能破局。引江補(bǔ)漢工程，已成為我國高端裝備制造和智能建造技術(shù)集中應(yīng)用的“演兵場”。

在引江補(bǔ)漢工程項目數(shù)字孿生智能建造中心，巨大的電子屏幕上實時顯示著工程進(jìn)度、設(shè)備運(yùn)行、人員位置等各項數(shù)據(jù)。點(diǎn)開數(shù)字平臺系統(tǒng)，隧洞立體圖上閃爍的紅點(diǎn)代表著正在作業(yè)的工人。“通過安全帽上的定位芯片，我們可以清晰掌握洞內(nèi)人員分布和實時狀態(tài)。”符海斌說。

這套數(shù)字孿生系統(tǒng)是工程的“智慧大腦”，實現(xiàn)了對全線25條施工支洞、數(shù)十個工作面的統(tǒng)一調(diào)度和智能管控。視頻監(jiān)控、有害氣體監(jiān)測、智能廣播等系統(tǒng)聯(lián)動運(yùn)行，一旦發(fā)現(xiàn)險情或違規(guī)操作，可立即發(fā)出預(yù)警，全方位保障施工安全。

符海斌介紹，為應(yīng)對復(fù)雜地質(zhì)，工程投入了10臺“量身定制”的國產(chǎn)超大型TBM。如“江漢平安號”等設(shè)備，集傳感、探測、支護(hù)等功能于一體，實現(xiàn)了“掘、支、錨”一體化同步施工，其刀盤設(shè)計和材質(zhì)針對極硬巖進(jìn)行了特殊優(yōu)化，耐磨性和破巖效率國際領(lǐng)先。

陳祖煜表示，項目團(tuán)隊還特意為工程裝上了“透視眼”——超前地質(zhì)預(yù)報系統(tǒng)，通過地質(zhì)雷達(dá)、地震波等手段，對TBM前方上百米的地質(zhì)條件進(jìn)行“CT掃描”，提前預(yù)判風(fēng)險。同時，建立了基于大數(shù)據(jù)和人工智能的巖爆智能預(yù)警與動態(tài)防控體系，能對微震信號進(jìn)行實時分析，為人員設(shè)備安全裝上“智慧大腦”。

“如‘江漢平安號’就集成了超前鉆機(jī)系統(tǒng)，能夠?qū)φ谱用媲胺?0米距離進(jìn)行鉆孔，通過出水量、是否塌孔、出水是否渾濁判斷前方圍巖情況。”符海斌補(bǔ)充說。

中國南水北調(diào)集團(tuán)江漢水網(wǎng)公司總經(jīng)理、總工程師周陽宗介紹，事實上，智能建造貫穿施工全程，從BIM（建筑信息模型）全生命周期管理到隧洞內(nèi)無人駕駛運(yùn)輸車、智能澆筑機(jī)器人，數(shù)字化、智能化技術(shù)，滲透到設(shè)計、施工、運(yùn)維的每一個環(huán)節(jié)。截至目前，引江補(bǔ)漢工程建設(shè)進(jìn)度不斷刷新，主隧洞掘進(jìn)已超過14.5千米，支洞掘進(jìn)已超過32.5千米。

黨的二十屆四中全會明確提出，“加快建設(shè)現(xiàn)代化水網(wǎng)，增強(qiáng)洪澇災(zāi)害防御、水資源統(tǒng)籌調(diào)配、城鄉(xiāng)供水保障能力。”周陽宗表示，中國南水北調(diào)集團(tuán)江漢水網(wǎng)公司將深入貫徹落實黨的二十屆四中全會精神，圍繞“建設(shè)一流水網(wǎng)企業(yè)、建設(shè)一流水網(wǎng)工程”目標(biāo)，守牢安全底線，嚴(yán)把工程質(zhì)量，強(qiáng)化科技創(chuàng)新，全力建設(shè)“安全、精品、綠色、智慧、陽光”引江補(bǔ)漢工程，努力將引江補(bǔ)漢工程打造成國家水網(wǎng)建設(shè)示范標(biāo)桿。

（受訪單位供圖）