中铁十一局集团第四工程有限公司在国家交通网络建设的深隧险峰间,活跃着一支以“智”为刃的攻坚劲旅——公司智慧建造研究院。自2019年在贵南高铁建设中破茧而出,这支平均年龄32岁的团队始终聚焦长大隧道“效率、安全、质量”三大核心命题,以“十年磨一剑”的工匠精神深耕智慧建造领域。
智慧建造研究院 五年间,他们从智能工装的“探路者”蜕变为智慧建造的“领航者”,累计攻克30余项关键技术,构建起具有自主知识产权的技术体系,为郑万铁路、雄忻铁路等重点工程提供“硬核”支撑,书写中国铁路隧道建造的创新答卷。
智慧建造研究院被中国铁建授予智慧建造试点示范单位和信息化技术验证DEMO系统合格证,
先后荣获湖北省“工人先锋号”“五一”劳动奖章、
五四青年奖章、 湖北省“工友杯”职工创新创业大赛“十佳创新奖”(累计三届)、湖北省高价值专利银奖、第五届全国智慧企业创新实践案例、中国铁建第五届企业管理创新成果一等奖、中施企协青年拔尖人才等省部级荣誉
,授权专利72项(其中发明专利13项),获软件著作权37项,参与制定国际标准1项。
湖北青年五四奖章集体领奖
智破困局:在技术深水区
凿开创新之径 拱顶空洞和二衬混凝土掉块是隧道施工的质量通病,智慧建造研究院团队耗时18个月,在隧道施工现场搭建27个试验台位,采集3.2万组浇筑数据,
研发出国内首款隧道二衬智能信息化浇筑系统。
隧道二衬智能信息化浇筑系统
该系统不但实现了智能化控制,改善了员工作业环境,而且提高了施工效率,作业人员从11人精简至5人,浇筑时间大大缩短。
近年来,智慧建造研究院在持续推进隧道二衬智能信息化浇筑系统迭代升级的同时,亦着力对施工所需装备开展数字化、智能化改造与研发工作,先后推出钢拱架自动生产线、小型预制件自动生产线、智慧梁场环形生产线、隧道多功能检测车、公路箱梁翼缘板高压水冲毛机等系列创新装备。
小型预制件生产线 在深汕西高速公路改扩建项目的生产车间,钢拱架自动化生产线正在加速生产。该钢拱架自动化生产线包括型钢输送结构、型钢整形结构、型钢冷弯结构、型钢顶升移载定位结构、型钢连接板对位焊接翻转结构,成品出料输送结构组成,解决了2D视觉、3D激光寻位和5个机器人的数据贯通交互,能自动连续生产60多种不同型号的钢拱架,实现了多型号钢拱架智能化、柔性生产。一节段钢拱架生产时间从原来15分钟,缩减到5分钟以内。
钢拱架自动化生产线传送机构焊接机器人抓取配板机器人C型变位机(滑动查看图片)智聚势能:在产学研融合中
培育创新生态 近年来,智慧建造研究院积极培育和发展新质生产力,依托博士后科研工作站,联合清华珠三角研究院、中南大学等高校,深化产学研用融合,加快数字化转型,研制了隧道“熊猫”巡检机器人等智能产品,形成了“基础研究—中试转化—工程验证”的全链条创新生态。
“熊猫”巡检机器人通过搭载甲烷、氧气、温湿度等多类传感器实时监测隧道环境参数,结合AI视觉算法识别人员安全装备、异常行为及结构病害(如裂缝、渗水),利用红外热成像技术检测车辆轴温、火情隐患。相较于传统人工巡检,该设备将效率提升30%以上,已在铁路、电缆隧道及地下管廊等场景验证其可靠性,有效降低高危环境作业风险。
“熊猫”巡检机器人 2025年4月24日,智慧建造研究院携“熊猫”巡检机器人等10余种安全管理信息化产品亮相世界大安全博览会暨第五届武汉国际安全应急博览会,全面展示近年来在智能建造领域的多项成果。智慧安全帽、基坑安全监测系统、边坡安全监测系统、高支模安全监测系统、隧道气体监测系统等一系列信息化产品吸引众多目光,赢得广泛好评。
智拓新局:从技术攻坚到
生态破圈的全链跃升 为拓展多元应用场景,智慧建造研究院“跳出”传统施工领域,在工程信息化开发与智慧场景应用中开拓新局面,完成从“单一技术攻坚”到“全产业链生态构建”的跨越式升级。
在信息化研发的“实验室战场”,团队以“场景痛点”为靶心,打造精准适配工程管理的数字利器。智慧建造研究院自主开发了经营管理系统、生产指挥中心、心理关爱云平台等多个系统,以及拌和站生产系统、智慧梁场、连续梁生产平台、钢筋加工厂平台等一系列基于现场业务写实的工具型软件,这些系统与软件的协同运用,打通了“战略层—管理层—作业层”的数字鸿沟,形成了“数据采集—智能分析—决策优化—执行反馈”的管理闭环,助力企业从“经验驱动”向“数据驱动”转型。
研发的信息化系统展示
在智慧工程方面,完成了光谷综合体地下交通安全风险综合监测、豹澥污水厂智慧水务、天全大熊猫国家公园智慧社区等智慧工程项目,自主开发了全集团第一个智慧社区系统(天全大熊猫国家公园智慧社区系统),积累了智慧工程项目硬件和软件的实施经验,为未来智慧工程业务拓展奠定了基础。
参与建设的智慧工程项目
从贵南高铁的“破冰之旅”到智慧工程系统的“创新之战”,智慧建造研究院努力攻克核心技术,以“产学研用”的深度融合培育创新生态,以“破圈升级”的决心跨越新赛道,为推动企业高质量发展贡献智慧和力量。
文 图:李立伟、庞晓丽
编 辑:李立伟主 编:刘 皓审 核:唐 里出 品:拼搏融媒中心