隧道里的“铁臂超人”
重庆万州都历山隧道深处,环状的喷淋管抵着二衬混凝土来回移动,喷出的水雾仅用5分钟便覆盖了整块二衬区域,一个养护循环就结束了。“升级过的智能养护台车喷淋又快又均匀,养护质量得到了充分保障。”四航局万州江南片区至高铁片区连接道工程总承包项目经理姜伟兴奋地说道。
都历山隧道是该项目的重点控制性工程,全长3143米,是万州首条市政特长隧道,隧道周边地理环境特殊,临近古滑坡地段,且下穿居民楼、医院等多个建筑群。姜伟介绍道:“在隧道施工过程中,浇筑二衬混凝土后需要定期对混凝土进行喷淋养护,如果由于养护不到位而出现开裂,后果不堪设想。”
隧道开挖后需进行初期支护加固,为保证隧道在服务过程中结构稳定、耐久、减少通风阻力和美观等,还需在初期支护内侧进行二次衬砌。传统二衬养护作业一般采用间断性人工洒水养护,但存在养护不全面、水雾影响范围大、区域积水多等问题。为保证二衬混凝土质量,项目引进了二衬养护台车。该台车是“门”式结构,采用轮轨式行走方法,通过增压泵、输水管、喷淋头向拱顶均匀喷洒养护水,能满足一般养护作业需求。但在台车实际使用过程中,项目总工程师李欣注意到,由于台车整体自动往返行走,在狭小的隧道内容易与机械设备、通行人员发生碰撞,而且受隧道路面坡度及平整度影响,复杂地形的养护往往留有死角,容易影响最终养护质量。
如果能让台车在作业时保持固定,问题就迎刃而解了。李欣一头扎进机械车间,在图纸上记录下自己的想法。他在台车原有轮胎的基础上,加装了4个液压升降支腿以提供稳固支撑,类似汽车起重机的升降支腿。还在车架顶部设置了一条12米长的悬臂轨道和一个行走小车,用来带动喷淋系统。该方案得到项目技术团队的一致认可。
在技术部门支持下,旧台车顺利改造完成,远远看去像一个“铁臂超人”。在设备试验时,台车升降支腿增大支撑基底,使其能在隧道中央保持固定状态,并由行走小车带动喷淋管在门架上方喷洒出均匀不留死角的水幕,其他车辆和作业人员也可以在门架下方安全通过。
通过安全性评估后,新台车正式投入使用。但在使用过程中,李欣又发现了新问题,台车对人工有较大的依赖性:一次二衬养护循环结束后,当二衬湿度低于95%时,需要用20摄氏度的水均匀喷淋再次进行养护,整体养护时间多达14天,如果一直由操作手操控台车,可能存在养护不及时的情况,并且会耗费大量人力。
为此,李欣谋划给“铁臂超人”装上“智能大脑”。他带领技术团队通过植入电子元件和编写简单的程序代码,将湿度检测器、行走小车、恒温水箱、喷淋造雾机等组成一套完整的智控喷淋系统。李欣介绍道:“我们只要事先设置好喷淋时间与水箱温度,当湿度检测器检测到隧道湿度不达标时,就会触发智能喷淋系统,水箱会自动加热或制冷到设定水温,再通过软管输送水到喷淋造雾机进行喷淋。”
与传统工艺相比,升级后的智能养护台车完全实现“无人值守”,减少了人工成本,并且使二衬混凝土养护接近标准养护状态,为都历山隧道顺利下穿地表建筑群提供坚实的质量保障。
“有了‘铁臂超人’的加持,我们提高了养护效率,减少了隧道质量通病的发生,为隧道施工品质提升创造了有利条件。”在项目技术成果交流汇报会上,李欣自信地向与会者分享经验。
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