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沉井现场有群“啄木鸟”

发布时间:2020-11-16阅读次数:
 

3号井孔作业指令已发送,请确认现场出泥情况。”在二航局常泰长江大桥沉井项目集控室里,技术研发小组负责人刘修成发出号令,紧张地盯着监控屏幕。只见门式起重机缓缓下放吸泥管,随着一阵“呼噜噜”的声音,泥土便顺着吸泥管排出沉井外,作业过程井然有序、高效稳定。

江苏常泰长江大桥是长江上首座集高速公路、城际铁路、一级公路“三位一体”的过江通道,跨江连接常州市与泰兴市。二航局承建的5号墩沉井长95米,宽57米,建成后总高72米,足足有24层楼高,是目前世界上在建最大的水中沉井。“沉井是常泰长江大桥主塔的基础,需要牢牢扎根河床底部,为大桥上部结构提供强力支撑。”项目总工程师吴启和介绍。

站在沉井作业现场顶部,不难发现偌大的沉井被划分为一个个细小的网格,每个网格上都配有自动取土装备,不断重复着移位、下放、吸泥、起升的流程。远远望去,吸泥管就好比啄木鸟锐利的喙,门吊就像鸟儿灵巧的身子,由点及面将沉井内土体一层层的击穿。与传统取土作业不同的是,这里看不到现场工人们手忙脚乱操作遥控器的画面,这都源自于不远处集控室里的“智能大脑”。“这是我们技术中心自主研发的智能气举取土集群控制系统,不仅提高了吸泥效率,还实现了吸泥作业全自动化。”二航局副总工程师杨秀礼自豪地说。

传统的气举取土需要通过门吊操作员手持遥控器完成吸泥管的下放、起升、移位等动作,这种方法存在着不少弊端。由于无法精准判断吸泥管的作业情况,往往一个点位的泥土吸完很久才会被发觉,尤其是夜晚的工作效率更加堪忧。另外,倘若不慎在沉井井壁附近过度吸泥,还有可能导致井内外土体压力失衡、泥土反涌至井内,也就是俗称的安全风险“翻砂”。“吸泥效率低、劳动强度大、安全风险高,大量的电能就这样被白白浪费了。”看着现状,杨秀礼眉头紧锁,决定用科技创新取土作业模式,以此弥补传统取土的不足,立即组织技术中心团队成立了研发小组。

随着研发工作的推进,越来越多的难题摆在了大家面前。“井孔太深,吸泥管放下去就看不着了。”“门吊不方便移动也是问题,这样吸泥管的位置不好调。”“吸泥管的下放时机和下放量是优化吸泥效率的关键。”方案讨论会上,大家纷纷提出了自己的想法。“人工操作看不着水下情况,让机器代替我们去看怎么样?”杨秀礼灵机一动。技术团队随即循着思路开展相关试验研究,结合国内外沉井施工案例及工业自动化控制技术成果,终于研发出了一套智能气举取土集群控制系统与装备。

“我们通过在门吊上加装高精度传感器,吸泥管平面位置及高程信息便能自动被感知并形成数据。”杨秀礼介绍。技术团队根据传感器获得的数据,再结合沉井结构,在井孔内预设好吸泥点位置、吸泥管下放深度和移动路径。在吸泥管单点吸泥达到设定深度后,吸泥管便在门吊的控制下自动移至下一点位进行吸泥,当井孔内所有点位完成一次作业后,吸泥管又会变身为“测量杆”,利用传感器再次测量作业后的泥面高度。今年6月,沉井项目正式开始取土作业。“自动取土装备自动化运行正常,出泥情况良好!”在经历近20天的取土施工后,沉井顺利下沉至预设标高,圆满完成首次下沉任务。现场一片整洁有序安静的画面,取土作业真正实现了可控、可视、可测的目标。

“如今,沉井作业自动化取土作业已经来到了最后阶段,配备无人化、自动化、精准化施工装备,我们有信心按时保质完成沉井施工。”吴启和信心满满。(管政霖、晏久顺)

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