“輕”工藝巧拉“千斤”盾構

2023年11月02日 16:08 | 來源：中交三航 · 閱讀量： 2,060

由六公司盾構技術團隊研發的“一種盾構空推過礦山法隧道的施工方法”在中國施工企業管理協會第三屆工程建設行業高推廣價值專利大賽上榮獲優勝專利獎。這項專利正是技術團隊在福州地鐵2號線蘇沙區間首次成功研發的。

福州地鐵2號線通車至今3年多，目前日均客運量約18萬人次，高峰期時可達28萬人次，是讓福州城市南北兩岸無縫對接、貫穿福州東西走向的一條主干線路。三航局承建的福州地鐵2號線項目蘇洋站至沙堤站區間是中交集團在福州地鐵的首個項目，且蘇沙區間存在近600米的經過礦山法施工后的隧道，盾構機需空推過隧道后才能進行拆機吊裝，如此長度的空推段在業內是較為罕見的，開局即是挑戰，項目盾構技術團隊深感責任重大。

技術團隊迅速展開各項調查研究，發現在有跡可循的盾構空推中，保險的做法就是利用盾構機自帶的油缸系統配合管片拼裝從盾構機后方提供向前的推力，一點點地把盾構機推到接收井吊裝出運。“這個辦法雖然可行，但是受場地的限制，施工效率非常低，預計一天只能推動20多米，不到施工計劃的二分之一，實施起來工期將嚴重滯后。”盾構副經理王建忠一語直擊要點。由于此前國內并沒有其他符合這類區間的空推經驗借鑒，多次方案的設計無果后，技術團隊對在如何“推動”盾構機上一度陷入困境，斗志低糜。直到一天，王建忠開車從項目部附近的大橋底下經過時，曾有過5年橋梁施工技術經驗的他抬頭看到了頭頂上方的預制T梁，突然靈光乍現。“我們只想著推，有沒有可能拉盾構一把?把‘橋梁張拉千斤頂’技術借鑒到盾構空推中，作為直接牽引力，把‘推’盾構巧變成‘拉’盾構會怎么樣呢?”王建忠通宵完成了千斤頂牽引力設計方案。在方案研討會上，王建忠如此演示，“橋梁張拉千斤頂”它能不斷且勻速地將一個大型物件水平牽引幾十米甚至幾百米的距離，如果我們借鑒這個辦法，等于在前方盾體安裝2臺千斤頂作為牽引力，拉動盾構前進。

這一嶄新的思路一提出，團隊成員無不拍案叫絕，獲得大家一致認同。大家立馬行動，分工開展方案優化。技術團隊在盾體前方兩側依次安裝用于提供牽引力的千斤頂和反力座，再用鋼絞繩把千斤頂、反力座和盾體連接起來，從側面看就像火車頭拉著列車一樣，當啟動千斤頂時，反力座便可“拉”著盾體勻速往前“走”。經預算，用此方法平均每天可拉著盾體前行80多米，是原施工計劃的2倍。然而，當一切準備就緒時，技術團隊在3D模擬實驗中卻發現了一個棘手的問題。本應該勻速前進的盾體在牽引實驗中卻出現了卡軌現象。技術團隊成員們看著眼前動彈不得，進退兩難的盾體，個個眉頭緊鎖。經過反復檢查測試，終于尋得了原因，原來是因為盾體左右兩邊的千斤頂是由人工操作發力，操作過程中看似同步，卻多少存在時間差，導致牽引時左右受力不均，因而出現了卡軌的現象。能不能把人工控制牽引升級為電腦智能控制呢?帶著疑問，技術團隊立即尋找相關廠家進行溝通設計，歷時5天，最終設計出了一款盾構智能同步牽引系統，該系統可以實現計算機智能控制左右兩邊千斤頂發同步發力，成功解決了盾構牽引時受力不均的情況。有了盾構牽引技術，技術團隊在現場實際試驗中，空推效果顯著，看著盾構機毫無阻礙地“大步前進”著，技術團隊緊皺的眉頭也終于舒展開來。最終，項目提前半個月完成空推，大大提高了施工效率。