地铁四号线全线洞通 机器人助力攻克世界级施工难题

“咚咚咚……”昨日10时58分，随着现场技术员操控智能掘进机器人挥动大臂凿落一块块混凝土，西安地铁四号线火车站站暗挖隧道左线成功下穿西安火车站东道岔咽喉区。至此，该隧道左、右线全部贯通，标志着地铁四号线全线洞通。
世界级难题：“施工就像在心脏上动手术，还不能打麻药”
西安地铁四号线火车站站一期暗挖隧道左线长269.8米、下穿西安站东道岔“咽喉区”15股道8组道岔。隧道顶至铁路轨底仅有10.5米，地面平均每6分钟就有一趟列车通过。“要穿过的地块，是浸在水里的黄土层，就像嫩豆腐。”承担施工的中铁一局城轨公司西安地铁四号线项目负责人梁西军这样形容下穿施工面对的地质难题和复杂状况。
而暗挖隧道施工的难度在于不能通过降水以稳定湿陷性黄土地层，也不能对轨道采取任何加固措施。为确保陇海线列车正常运营，施工中地面单次沉降不得大于5毫米，累计沉降不得大于15毫米，这在国内外尚无先例可循。
“施工就像在心脏上动手术，而且还不能打麻药。”梁西军说。
硬科技护航：28台机器人全天候监测615天实现安全贯通
面对这一世界级地铁施工难题，如何降低安全风险，确保隧道暗挖正常进行？
“火车站站场布设了28台最先进的自动化测量机器人，它们就像手术台上的28个心脏监测系统，全天候实时监测，及时指导施工，确保了火车站站场的行车安全和隧道开挖自身的安全。”中铁隧道勘测设计院有限公司承担了下穿工程的自动化监测项目，项目经理廖勇介绍，仅监测方案就经过了二十多个部门三个多月的论证，“3298个监测点位全面覆盖施工影响范围，每隔10分钟监测1次，监测数据通过无线传输发送至远端服务器，即便有1毫米的变化，服务器也能立即将预警信息发布至相关人员手机上，及时叫停施工。”自动化监测不仅在这一项目上起到了至关重要的作用，也为后续类似工程积累了宝贵的经验参考价值。
施工中还引进了智能掘进机器人，“只需要一名技术人员拿着一个‘游戏手柄’来操作，不但节省人力降低人员安全风险，工效也提升一倍，实现了开挖不间断作业。”梁西军介绍。
西安地铁四号线南起航天产业基地航天新城站，北至北客站，线路全长35.2公里，于2014年5月全面开工建设，2017年12月20日顺利实现“长轨通”（除火车站至五路口段外）。其中火车站站隧道左线于2016年5月17日开始暗挖，历时615天实现了安全贯通。至此，整个西安四号线全部“洞通”，为2018年底全线通车奠定了坚实基础。
图为对火车站站下穿隧道施工进行全天候监测的测量机器人。

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