據中國鐵道建筑報報道,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上應用人工智能“移舊換新”,為我國既有鐵路改造升級提供了全新方案。
紹興城際鐵路是利用既有蕭甬鐵路改造而成的跨市區(qū)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(guī)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(qū)”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(huán)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。
中鐵二十四局聯合多所高校,研發(fā)連續(xù)快速同步頂推裝置等專用設備,并引入 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(tài)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?!绊數梅€(wěn)、頂得準、頂得快”,并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(jiān)測相關數據,確保梁體移動“不跑偏”。
借助仿真模塊,可對頂推全過程提前推演,及時發(fā)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”。
IT之家從報道獲悉,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(qū)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(qū)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(yè)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。