2016-12-17 10:37:46
頂管(guan)施(shi)工(gong)由于施(shi)工(gong)成(cheng)本低、對環境干擾小、占(zhan)地(di)要求不(bu)高等特(te)點，常(chang)用于城(cheng)市地(di)下管(guan)道工(gong)程(cheng)。中鐵上海局市政(zheng)公司在(zai)超(chao)大直徑(jing)頂管(guan)施(shi)工(gong)中不(bu)斷(duan)超(chao)越自(zi)我(wo)，在(zai)頂管(guan)裝備制造(zao)領(ling)域、關(guan)鍵技術方(fang)面不(bu)斷(duan)創新，成(cheng)功攻克了(le)頂管(guan)施(shi)工(gong)中的多項難題(ti)。
● 自主研(yan)發4米超大直徑頂(ding)管掘進機
在超大直(zhi)徑(jing)頂管(guan)施(shi)工(gong)中，適(shi)合直(zhi)徑(jing)3.5米以(yi)上(shang)的(de)頂管(guan)(guan)掘進(jin)機在國內沒有，從(cong)國外引進(jin)不僅費用高而且(qie)不一(yi)(yi)定能夠適應國內土質特點，一(yi)(yi)旦(dan)“水土不服(fu)”，將造(zao)成巨(ju)大損失。為解決這一(yi)(yi)難題，在昆明尾水外排頂管(guan)(guan)工(gong)程中，中鐵上(shang)海局(ju)市(shi)政公司由(you)副總(zong)工(gong)程師、項目部總(zong)工(gong)孫煥(huan)斌帶領技術人員攻(gong)堅克難，結合多年頂管(guan)(guan)施工(gong)經驗，計算出了一(yi)(yi)整套完備的(de)掘進(jin)機技術參(can)數，研發了國內第一(yi)(yi)臺4米超大直徑頂管掘進機(ji)。
掘進機(ji)面(mian)市了，但總重120噸的龐然大(da)物(wu)如何運到施工現場(chang)難(nan)住了建設者。為(wei)此，該公(gong)司的技術人員提出了頂管(guan)掘(jue)進(jin)機(ji)模(mo)塊化組裝(zhuang)方案，大(da)膽將(jiang)其一分(fen)為(wei)三，分(fen)為(wei)前段動力模(mo)塊、中段糾偏模(mo)塊、末端(duan)電(dian)器模(mo)塊三部(bu)分(fen)，將(jiang)拆解的模(mo)塊分(fen)別運至現場(chang)后再進(jin)行組裝(zhuang)。
針對(dui)國內不(bu)同地質特(te)點(dian)，該公司技術(shu)人員還(huan)相繼研制出(chu)了面板泥水式刀盤(pan)、滾刀破巖刀盤(pan)等(deng)多種(zhong)刀盤(pan)系(xi)統，為在復雜(za)地質下開展(zhan)超(chao)大(da)直徑頂管(guan)施工打下堅實基(ji)礎。
● 研(yan)制新(xin)型漿液(ye)，降低(di)頂管摩阻系數
超大直(zhi)徑頂管(guan)(guan)施(shi)工(gong)位于地下十幾米處，要保證(zheng)施(shi)工(gong)質量安全(quan)，解決好地下減阻、長距離(li)供電、管(guan)(guan)道內測量是重點。
在(zai)過去(qu)的中(zhong)小直(zhi)徑(jing)頂(ding)(ding)管(guan)地下(xia)減(jian)阻(zu)中(zhong)，國內(nei)建設(she)者們更(geng)多地使(shi)用以(yi)膨(peng)潤土為主(zhu)的頂(ding)(ding)管(guan)潤滑(hua)泥漿，但在(zai)粉砂、砂礫層地質條件下(xia)潤滑(hua)效(xiao)(xiao)果較差，在(zai)超大直(zhi)徑(jing)頂(ding)(ding)管(guan)施工中(zhong)阻(zu)力效(xiao)(xiao)果更(geng)不能滿足減(jian)阻(zu)需(xu)要。為此，該(gai)公(gong)司技術(shu)人員積(ji)極采取校企聯合(he)(he)研發(fa)的模式，集合(he)(he)高校專家開(kai)展(zhan)新型減(jian)阻(zu)漿液的試制(zhi)。
在(zai)昆明尾水外排(pai)4米(mi)超大直徑頂(ding)管施工中(zhong)(zhong)，技術(shu)人員(yuan)根據現場地下地質情(qing)況，提出漿液性(xing)能要求，由(you)高(gao)(gao)校的技術(shu)團隊(dui)在(zai)實(shi)驗室對漿液原材料進行試配，試配完(wan)成后再放(fang)到(dao)施工中(zhong)(zhong)驗證。經過(guo)反復實(shi)踐，他們(men)終于研制成功(gong)了以高(gao)(gao)分子聚合物等為原材料的A、B兩種新型漿(jiang)液(ye)配方，并(bing)在(zai)昆明尾(wei)水外(wai)排頂(ding)管工(gong)程、上(shang)海白(bai)龍港工(gong)程中(zhong)投(tou)入使用(yong)。數據顯示，新型漿(jiang)液(ye)使頂(ding)管摩阻(zu)系數僅為原(yuan)設計的1/3，成功解決了頂管(guan)機在粉砂、砂礫層地質的阻力(li)與管(guan)道沉降控制難(nan)題。
● 首創自(zi)動導向(xiang)系(xi)統，為(wei)長(chang)距離頂管施工(gong)領(ling)航(hang)
為避開城市地下(xia)相關(guan)既有管道，頂(ding)(ding)(ding)管掘進機往(wang)往(wang)需要曲線頂(ding)(ding)(ding)進，無(wu)形中(zhong)加大(da)了頂(ding)(ding)(ding)管頂(ding)(ding)(ding)進偏移的風險。尤其是超大(da)直徑頂(ding)(ding)(ding)管施工，一旦頂(ding)(ding)(ding)偏將帶來嚴重后果(guo)。但在上海白龍港頂(ding)(ding)(ding)管“S”形曲線段頂進中(zhong)，頂管機出洞僅與原設計的(de)頂管接(jie)收口誤(wu)差在10厘米以內。用技術人員(yuan)的話來(lai)說，“正(zheng)中靶心！”如此(ci)精確的頂(ding)進得益于該公司國內首創(chuang)的長距離頂(ding)管自動導向系(xi)統(tong)。
該系統實(shi)現(xian)了計算機(ji)(ji)自動控制和直接數據(ju)顯示，實(shi)現(xian)了頂管機(ji)(ji)前方、工作(zuo)井測量后臺及(ji)地面監控室同步聯系，便于操作(zuo)人員準確掌握頂進(jin)方向的動態，采集、分析糾偏(pian)油缸(gang)伸縮數據(ju)、軸線偏(pian)差(cha)值、頂管機(ji)(ji)運(yun)行狀態等，為頂管操作(zuo)人員提供偏(pian)差(cha)數據(ju)，幫(bang)助其進(jin)行機(ji)(ji)頭糾偏(pian)。
● 創(chuang)新(xin)供電模式(shi)，保證施工不斷電
超大直徑(jing)頂管掘進機對電(dian)力供應要求(qiu)特別高。當電(dian)壓在末(mo)端供應低于頂管380伏供電電壓的5％時，電機就無(wu)法運轉。為此，技術(shu)人員(yuan)首次(ci)在頂管施工中使用“升壓-輸電-降壓”的供電模式，本(ben)來需(xu)要碗口粗的三(san)相電纜，最終只需(xu)一(yi)根搟面杖(zhang)粗細的電纜即滿足了頂管(guan)掘(jue)進機的供電需(xu)要，減輕(qing)了井下拖(tuo)線工(gong)人(ren)的工(gong)作量。同時，為確(que)保供電安(an)全，他們還采用微機自動保護(hu)裝置，設置五(wu)防聯(lian)鎖，通過(guo)傳感器(qi)系統實時監控供電全過(guo)程，將高壓關進了安(an)全籠子(zi)。這些難題的解決，使超大直(zhi)徑長距(ju)離頂管(guan)施工(gong)成為可能。
踏入國內超大直徑頂管領域以來，中鐵上海(hai)局市(shi)政公司的頂管技術人員一步一個腳(jiao)印，用智慧與汗水澆灌(guan)科技之花，書寫(xie)了(le)頂管施工的新(xin)傳奇。
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