公路“黑科技”大集结城开高速近五成弃土实现综合利用
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公路“黑科技”大集结
城开高速近五成弃土实现综合利用
    
 
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2021 年 09 月 30 日 星期 放大 缩小 默认 
“走进城开” 系列报道②

公路“黑科技”大集结

本报记者 曾立 杨永芹

    在城开高速公路城开隧道内,智能三臂凿岩台车犹如穿山甲一般,实现了高效安全的隧道掘进施工。

    9月9日,城开高速城开隧道监控室,大屏幕上实时显示着隧道内的各种信息。

    在城开高速项目部,建设工人正通过数控设备完成钢筋笼的下料、切割、制作,加工效率提高了3倍以上。

    T梁贴有二维码,工人可扫码了解部件的详细情况。

    9月23日,城开高速公路大巴山隧道,技术员们正在隧道内进行测量,保证掘进施工精度。

  核心提示

  城开高速公路是重庆在建高速公路中难度最大的一条。要啃下这个“硬骨头”,除了发扬重庆筑路人迎难而上的精神,城开高速公路还大量运用新技术、新装备、新科技,以此确保建设的工期、质量、安全。用建设者的话说,“城开高速公路,把目前国内最先进的机械设备都用上了”。可以说,城开高速也是一条科技之路、创新之路。

  关键词 新

  9月9日下午,城开高速公路大巴山隧道内,一台黄色、形似“变形金刚”的庞然大物,正舞动着三只长臂,和隧道壁的岩石“较劲”,一瞬间的工夫,岩壁上就被凿出一个深4米、直径50毫米的爆破孔。

  “这是国内最先进的隧道开挖设备——全电脑智能三臂凿岩台车。”现场工人杨勇告诉记者,像这样的智能化设备,城开高速公路建设工地上非常多,可以说集合了国内公路建设领域最厉害的“铁甲利器”。

  机器代替人工打炮眼

  隧道开挖,需要打炮眼、放炸药。

  过去,这些工作都由人工完成,不仅效率低,还很危险。

  “比如这个断面,面积89.3平方米,需要打167个爆破孔。”杨勇指着隧道壁说,如果采用人工打孔、人工放炸药,大约需要16个工人,连续工作四个小时。

  现在,有了这台智能三臂凿岩台车,只需两名操作手和一名辅助人员,两个小时就可以完成。

  记者在现场看到,“大家伙”的三根“手臂”分别长约7米,可自动伸缩,定位精准,指哪打哪,一个爆破孔用时一分多钟,效率是人工3倍以上!

  除了三只“听话”的长臂,“大家伙”还有一个聪慧的“大脑”。

  在“大脑”指挥下,这台智能三臂凿岩台车不仅能自动行走,还能自动识别需要打孔的位置。同时,爆破后对断面进行扫描,自动计算生成下一道工序喷浆方量、分析超欠挖情况,即时优化下一个循环钻孔方案。

  “遇到不同硬度的岩石,它会自动调节力量的大小。”杨勇称,在钻孔过程中,若遇复杂地质不适合打孔和卡钎等情况,“手臂”会自动缩回保护,调整后再继续打孔。

  更厉害的是,在打孔的时候,“大家伙”还能自动采集钻杆周边岩石的数据,回传给后台,包括前方岩层里,哪里有空洞,哪里有水系等,都可让工作人员提前掌握。“这相当于给前方隧道做‘胃镜’检查,让施工方案更加有针对性。”杨勇说。

  多种“神器”助攻隧道建设

  记者走访了城开高速公路多个在建隧道,很少看到一大堆人“火热”的施工现场,更多的是代替人作业的“神器”。

  如开州段吴家梁隧道,正在进行开挖后的混凝土喷注。然而,进行喷注作业的不是成群的工人,而是一台湿喷机。现场只有一名工人操作着类似游戏柄的遥控设备,湿喷机的机械手就自动往洞壁上喷注混凝土。

  “岩壁经爆破后,都是新的碴口,随时有碎石掉落的危险。”中铁十一局城开高速项目部相关负责人告诉记者,传统的施工方式是工人要站在高高的架子上或吊篮里,手持喷枪喷射混凝土,不仅效率低,还有安全隐患。采用湿喷机,不仅更安全、更高效,还可保证喷射混凝土的平整性、密实度和强度,减少浆液回弹,节约材料。

  除了湿喷机,城开高速公路隧道施工还普遍采用了二衬台车、防水板台车、养护台车、水沟电缆槽台车、仰拱液压栈桥、弧形模板等多种“神器”。

  其中,二衬台车是做隧道成型的,带行走功能,可自动走到作业面,一次可完成长度12米的隧道成型;防水板台车,可自动铺设防水卷材、土工布等;养护台车,可自动对衬砌后的混凝土进行喷淋等养护,防止混凝土开裂……这些工作,过去都是由人工完成。

  “城开高速地形最复杂,建设难度最大,为了质量和安全,我们在项目招标时,就对机械化作业提出要求。这些先进设备,在城开路的隧道施工中,已几乎成’标配’。”重庆高速顾问公司相关负责人告诉记者。

  打“B超”探测不良地质

  被称为“地质博物馆”的城开高速公路,存在突水、突泥、岩溶、瓦斯、岩爆等多种不良地质。如何做到提前预判,避免事故发生?

  城开高速公路的做法是:给隧道打“B超”。

  首先,是用一种名为“TSP隧道地震探测仪”的设备,通过信号反射,推测前方地质情况。探测距离约100米。基本可判断前方是否有危险断层区域、溶洞、瓦斯、涌水等。

  其次,是用地质雷达。通过发射不同频率的电磁波,进一步判断前方是否有不良地质。地质雷达一般可精准地提供40米左右、近距离地质预报。

  如果通过前两种方式,发现前方有破碎带或大量水体,就采用“瞬变电磁仪”,这是专门探测水情的设备,可准确探测前方山体80—120米深处,水体的位置和方量,从而采取相应措施,避免突水、突泥发生。

  除了打“B超”的物探设备,还有许多钻探设备,也可对不良地质进行辅助探测。如多功能超前地质钻机,探孔深度超过100米,可有效预知前方围岩地质及水系情况,降低施工安全风险。

  位于城口段的城开特长隧道项目总工兰福军告诉记者,城开隧道长度超过11公里,是城开高速第二长隧,自开工以来,未发生一起伤亡事故,还被评为全国平安交通优秀案例,这与大量先进设备、科技手段的运用是分不开的。

  智慧监控 管人管车管空气

  9月9日,城开高速旗杆山隧道监控室,大屏幕上实时显示着隧道内的各种信息。

  “我们在隧道里已经安装了20多个摄像头和监控探头。”中国铁建大桥局三公司旗杆山隧道项目经理朱宝权告诉记者。

  旗杆山隧道长达7.66公里,是城开高速全线第三长隧道。开工至今,隧道先后遭遇岩溶、暗河、涌水突泥、瓦斯、断层、破碎带等不良地质39次。

  为确保施工安全,项目部建了监控室和一套智慧监控系统。

  记者在大屏幕上看到,上面不仅实时显示着隧道洞口、洞内的施工情况、人员进出情况,隧道里的风速,氧气、二氧化碳、一氧化碳、甲烷、二氧化硫浓度,粉尘等数据,也在上面实时显示。

  “一旦某种气体浓度超过报警值,传感器将自动报警,隧道内将自动断电。”现场工作人员称。

  不仅如此,隧道内还设有人员定位、人车分流门禁系统、LED全彩显示系统和广播通讯系统等。

  以人员定位为例,它是基于最新的远距离电子标签(RFID)识别技术,实时监控隧道出入口通道,系统利用射频技术,通过人脸识别或身份芯片实现进洞人员的身份核实,并在洞内对施工人员进行动态定位。

  记者采访发现,城开高速最长的三个隧道,均采用了类似的监控系统。

  大桥每片T梁都有“身份证”

  大桥的每片T梁都有“身份证”,你听说过吗?

  城开高速公路,就是如此。

  记者在位于开州区满月镇天子村财神梁隧道进口处的城开高速公路1号制梁场看到,由钢筋混凝土加工而成的T梁整齐排列。每一片T梁上,都有一个二维码。

  记者拿起手机一扫,可清楚看到该片T梁的相关信息,包括:即将安装的位置、尺寸、生产日期等。

  “二维码让每片T梁有了‘身份证’,避免运输和安装时出现‘张冠李戴’。”中铁十一局城开高速项目部相关负责人介绍,城开高速公路除了修路、架桥、打隧道运用了大量智能化设备,在材料生产环节,同样很智能化。

  这座占地约2.5万平方米的钢筋智能加工厂,承担着沿线约9.5公里路基、桥梁、隧道所需的钢筋和型钢的生产,1个月最高能生产600吨钢筋。

  记者看到,各条钢筋生产线上,机器飞快运转,随着自动切割、弯曲加工等程序,长短和大不一的各种型号的钢筋就成型了。

  “全线采用机器人作业,从原材料进厂到钢筋加工完成、吊装上车,全部实现了智能化。”这位负责人表示,如今,钢筋加工效率提高了3-4倍,且施工更安全、质量更可靠。

  本版图片均由记者 罗斌 摄/视觉重庆

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