隧道里的“鐵臂超人”
重慶萬州都?xì)v山隧道深處,環(huán)狀的噴淋管抵著二襯混凝土來回移動,噴出的水霧僅用5分鐘便覆蓋了整塊二襯區(qū)域,一個養(yǎng)護(hù)循環(huán)就結(jié)束了?!吧夁^的智能養(yǎng)護(hù)臺車噴淋又快又均勻,養(yǎng)護(hù)質(zhì)量得到了充分保障。”四航局萬州江南片區(qū)至高鐵片區(qū)連接道工程總承包項目經(jīng)理姜偉興奮地說道。
都?xì)v山隧道是該項目的重點(diǎn)控制性工程,全長3143米,是萬州首條市政特長隧道,隧道周邊地理環(huán)境特殊,臨近古滑坡地段,且下穿居民樓、醫(yī)院等多個建筑群。姜偉介紹道:“在隧道施工過程中,澆筑二襯混凝土后需要定期對混凝土進(jìn)行噴淋養(yǎng)護(hù),如果由于養(yǎng)護(hù)不到位而出現(xiàn)開裂,后果不堪設(shè)想。”
隧道開挖后需進(jìn)行初期支護(hù)加固,為保證隧道在服務(wù)過程中結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、耐久、減少通風(fēng)阻力和美觀等,還需在初期支護(hù)內(nèi)側(cè)進(jìn)行二次襯砌。傳統(tǒng)二襯養(yǎng)護(hù)作業(yè)一般采用間斷性人工灑水養(yǎng)護(hù),但存在養(yǎng)護(hù)不全面、水霧影響范圍大、區(qū)域積水多等問題。為保證二襯混凝土質(zhì)量,項目引進(jìn)了二襯養(yǎng)護(hù)臺車。該臺車是“門”式結(jié)構(gòu),采用輪軌式行走方法,通過增壓泵、輸水管、噴淋頭向拱頂均勻噴灑養(yǎng)護(hù)水,能滿足一般養(yǎng)護(hù)作業(yè)需求。但在臺車實(shí)際使用過程中,項目總工程師李欣注意到,由于臺車整體自動往返行走,在狹小的隧道內(nèi)容易與機(jī)械設(shè)備、通行人員發(fā)生碰撞,而且受隧道路面坡度及平整度影響,復(fù)雜地形的養(yǎng)護(hù)往往留有死角,容易影響最終養(yǎng)護(hù)質(zhì)量。
如果能讓臺車在作業(yè)時保持固定,問題就迎刃而解了。李欣一頭扎進(jìn)機(jī)械車間,在圖紙上記錄下自己的想法。他在臺車原有輪胎的基礎(chǔ)上,加裝了4個液壓升降支腿以提供穩(wěn)固支撐,類似汽車起重機(jī)的升降支腿。還在車架頂部設(shè)置了一條12米長的懸臂軌道和一個行走小車,用來帶動噴淋系統(tǒng)。該方案得到項目技術(shù)團(tuán)隊的一致認(rèn)可。
在技術(shù)部門支持下,舊臺車順利改造完成,遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去像一個“鐵臂超人”。在設(shè)備試驗(yàn)時,臺車升降支腿增大支撐基底,使其能在隧道中央保持固定狀態(tài),并由行走小車帶動噴淋管在門架上方噴灑出均勻不留死角的水幕,其他車輛和作業(yè)人員也可以在門架下方安全通過。
通過安全性評估后,新臺車正式投入使用。但在使用過程中,李欣又發(fā)現(xiàn)了新問題,臺車對人工有較大的依賴性:一次二襯養(yǎng)護(hù)循環(huán)結(jié)束后,當(dāng)二襯濕度低于95%時,需要用20攝氏度的水均勻噴淋再次進(jìn)行養(yǎng)護(hù),整體養(yǎng)護(hù)時間多達(dá)14天,如果一直由操作手操控臺車,可能存在養(yǎng)護(hù)不及時的情況,并且會耗費(fèi)大量人力。
為此,李欣謀劃給“鐵臂超人”裝上“智能大腦”。他帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊通過植入電子元件和編寫簡單的程序代碼,將濕度檢測器、行走小車、恒溫水箱、噴淋造霧機(jī)等組成一套完整的智控噴淋系統(tǒng)。李欣介紹道:“我們只要事先設(shè)置好噴淋時間與水箱溫度,當(dāng)濕度檢測器檢測到隧道濕度不達(dá)標(biāo)時,就會觸發(fā)智能噴淋系統(tǒng),水箱會自動加熱或制冷到設(shè)定水溫,再通過軟管輸送水到噴淋造霧機(jī)進(jìn)行噴淋?!?/p>
與傳統(tǒng)工藝相比,升級后的智能養(yǎng)護(hù)臺車完全實(shí)現(xiàn)“無人值守”,減少了人工成本,并且使二襯混凝土養(yǎng)護(hù)接近標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)狀態(tài),為都?xì)v山隧道順利下穿地表建筑群提供堅實(shí)的質(zhì)量保障。
“有了‘鐵臂超人’的加持,我們提高了養(yǎng)護(hù)效率,減少了隧道質(zhì)量通病的發(fā)生,為隧道施工品質(zhì)提升創(chuàng)造了有利條件?!痹陧椖考夹g(shù)成果交流匯報會上,李欣自信地向與會者分享經(jīng)驗(yàn)。
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