隧道里的“鐵臂超人”
重慶萬州都歷山隧道深處,環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域,一個養護循環就結束了。“升級過的智能養護臺車噴淋又快又均勻,養護質量得到了充分保障。”四航局萬州江南片區至高鐵片區連接道工程總承包項目經理姜偉興奮地說道。
都歷山隧道是該項目的重點控制性工程,全長3143米,是萬州首條市政特長隧道,隧道周邊地理環境特殊,臨近古滑坡地段,且下穿居民樓、醫院等多個建筑群。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行噴淋養護,如果由于養護不到位而出現開裂,后果不堪設想。”
隧道開挖后需進行初期支護加固,為保證隧道在服務過程中結構穩定、耐久、減少通風阻力和美觀等,還需在初期支護內側進行二次襯砌。傳統二襯養護作業一般采用間斷性人工灑水養護,但存在養護不全面、水霧影響范圍大、區域積水多等問題。為保證二襯混凝土質量,項目引進了二襯養護臺車。該臺車是“門”式結構,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護水,能滿足一般養護作業需求。但在臺車實際使用過程中,項目總工程師李欣注意到,由于臺車整體自動往返行走,在狹小的隧道內容易與機械設備、通行人員發生碰撞,而且受隧道路面坡度及平整度影響,復雜地形的養護往往留有死角,容易影響最終養護質量。
如果能讓臺車在作業時保持固定,問題就迎刃而解了。李欣一頭扎進機械車間,在圖紙上記錄下自己的想法。他在臺車原有輪胎的基礎上,加裝了4個液壓升降支腿以提供穩固支撐,類似汽車起重機的升降支腿。還在車架頂部設置了一條12米長的懸臂軌道和一個行走小車,用來帶動噴淋系統。該方案得到項目技術團隊的一致認可。
在技術部門支持下,舊臺車順利改造完成,遠遠看去像一個“鐵臂超人”。在設備試驗時,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,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,李欣又發現了新問題,臺車對人工有較大的依賴性:一次二襯養護循環結束后,當二襯濕度低于95%時,需要用20攝氏度的水均勻噴淋再次進行養護,整體養護時間多達14天,如果一直由操作手操控臺車,可能存在養護不及時的情況,并且會耗費大量人力。
為此,李欣謀劃給“鐵臂超人”裝上“智能大腦”。他帶領技術團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、噴淋造霧機等組成一套完整的智控噴淋系統。李欣介紹道:“我們只要事先設置好噴淋時間與水箱溫度,當濕度檢測器檢測到隧道濕度不達標時,就會觸發智能噴淋系統,水箱會自動加熱或制冷到設定水溫,再通過軟管輸送水到噴淋造霧機進行噴淋。”
與傳統工藝相比,升級后的智能養護臺車完全實現“無人值守”,減少了人工成本,并且使二襯混凝土養護接近標準養護狀態,為都歷山隧道順利下穿地表建筑群提供堅實的質量保障。
“有了‘鐵臂超人’的加持,我們提高了養護效率,減少了隧道質量通病的發生,為隧道施工品質提升創造了有利條件。”在項目技術成果交流匯報會上,李欣自信地向與會者分享經驗。
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