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中国首次实现毫米级精度的人工智能辅助铁路换梁

9月10日凌晨,在浙江绍兴,中国在铁路工程领域取得了具有里程碑意义的突破。在尖端人工智能(AI)的加持下,一根重达4000吨的钢箱梁以毫米级精度精准落位——这标志着我国首次在运营铁路桥梁换梁工程中应用...

Source: https://www.myzaker.com/

9月10日凌晨,在浙江绍兴,中国在铁路工程领域取得了具有里程碑意义的突破。在尖端人工智能(AI)的加持下,一根重达4000吨的钢箱梁以毫米级精度精准落位——这标志着我国首次在运营铁路桥梁换梁工程中应用人工智能。这一开创性的成果为我国既有铁路的改造与升级树立了全新的标杆。

绍兴城际铁路由既有萧甬铁路改造而成,是跨市区域的重要通勤通道。项目中新建的柯桥站,成为全国首个在运营铁路线上增设的高架车站。车站建筑面积约3600平方米,布局为2台4线,这一改造需要完成关键工程——将“咽喉区”的混凝土梁更换为钢箱梁,以适应扩展后的轨道布局。

这绝非普通的换梁作业。工程位于繁忙的萧甬铁路干线上,技术难度极高,安全风险巨大,且空间极为狭窄——新钢箱梁需顶推21米到位,两端与既有结构的间隙仅有10厘米。传统工艺在精度与安全性上均无法满足要求。

为攻克这一难题,中铁二十四局联合多所高校,研制了专用的同步顶推设备,并为其配备了AI“大脑”。团队利用数字孪生技术构建结构三维模型,布设40个高精度传感点实时采集梁体姿态数据,实现稳定、精准与高效的施工,同时将对铁路运营的影响降至最低。

这套AI系统整合了感知、仿真、控制三大核心模块:

  • 感知模块(“眼睛”):集成光栅、拉线传感器、应变片和北斗定位等先进技术,实时监测梁体运动,确保“行稳不偏”。
  • 仿真模块:在正式施工前对顶推全过程进行数字化预演,提前发现并解决潜在问题。
  • 控制模块:智能协调36个顶升千斤顶和10个顶推千斤顶,实现梁体的无缝更换。

AI还在桥梁设计阶段发挥了关键作用。铁四院工程师针对铁路道岔区桥梁结构受力复杂的特点,建立了有限元分析模型,精确模拟平移换梁过程中滑轨支点压力、桥梁结构应力变化及结构位移响应等关键数据,提前预测各种可能出现的技术难题,从而满足道岔区换梁后立即开通的时间与精度要求。

到9月10日清晨,项目团队克服了精度要求极高、交叉干扰多、作业时间紧等难关,成功顶出总重4086吨的旧梁,并同步顶进总重4389.6吨的新梁。新梁就位后的上下高差与纵横偏差分别控制在2毫米与3毫米以内——这一壮举,宣告着中国AI辅助铁路施工迈入了全新的时代。

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