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隧道里的“智能输液器”

发布时间:2023-11-20阅读次数:

“有了这个‘智能输液器’,盾构机就像有了私人医生,二次注浆也有了更好的保障!”在成都地铁30号线施工现场,项目工程部部长徐冬冬饶有兴致地比划着。

徐冬冬所提到的“智能输液器”,是由中交二航局自主研发的二次注浆“神器”,目前正应用于成都地铁30号线项目。所谓注浆,就是指盾构机在地下掘进时,由于掘进的隧道空间直径大于安装的管片直径,需要用特殊材质填充多余的空间,以保证管片稳定性;而二次注浆就是在盾构机掘进时进行的首次注浆之外,再同步对未填充完全的地方进行修补完善的过程。

一般情况下,二次注浆都是通过人工操作来完成的,工人师傅会通过注浆机源源不断地把浆液输送至管片预留的孔洞内,等待它凝固,才算填充完毕。而与其他项目不同的是,成都地铁30号线银玉路站至龙泉站区间强风化带风化裂隙较密集,其中有100多米处为全风化泥质砂岩地层,这种地层含沙量较高,地下水的冲刷会带走泥土留下细沙,造成诸多空隙,原状土极易产生垮塌;同时地表湿地公园的存在又让地下水分布不均,这要求二次注浆工作必须细致入微,不得存在一点马虎。

然而,在现场实施过程中大家发现,传统的二次注浆存在着种种不足。第一个难题便是现场注浆溶液配比和注浆压力控制的精确性难以掌握,在传统注浆中,配比只能通过人工操作进行,浆液输入量、浆液配比操作都得实操,一旦地质状况变化频繁,光靠眼睛和经验的“手工输液”就显得捉襟见肘。除此之外,现场负责注浆的工人大多没有专业经验,他们在操作注浆机时,往往不能准确控制好注浆停止时间,过量的浆液注入凝固就会导致管片产生错位,同时还会堵塞注浆管……徐冬冬知道,必须寻找一种新的智能化设备,让注浆工作变得可视化、智能化,确保注浆质效和工程质量。

徐冬冬联系二航局技术专家展开讨论,二航局技术中心隧道技术专家杨钊说:“我们正在研发一种智能二次注浆设备,它不仅可以实现浆液灵活配比,还能智能识别注浆压力,或许可以在项目上尝试应用。”这个智能装备的出现让徐冬冬眼前一亮,便立即和大家展开探讨,确保智能注浆机能在项目顺利应用。

2023年4月,施工现场忽然传来消息,湿地公园下的地层段在掘进时由于地下水过多,二次注浆的浆液总是还没凝固就被冲散了。现场师傅也束手无策,配比稍有差池,就会让浆液凝固时间迟到三五秒钟,但这短短的三五秒却总是赶不上地下水的喷涌速度。除此之外,地下水也使得盾构机刀盘泥土结为土块,掘进进程停滞不前。

“我们必须根据不同地质层和地下水含量情况,调配出最合适的浆液配比,给智能注浆机开个最精确的‘输液处方’。”为此,徐冬冬专门安排技术员守在注浆机旁边进行水玻璃配比现场实验,分别测试不同比例浆液的凝固情况,同时因地制宜采用地下水测试,严格要求,直至达到规定的36秒浆液凝固时间,方可实施注入。另外,大家同步测试了不同类型的压力表,调整了现场注浆时机和注浆点位,并对溶液的水玻璃质量进行严格的产品监测,为智能注浆机大展身手搭好了舞台。

随着细节的不断完善,这套可以精准控制浆液配比、自动化控制终止压力的智能化注浆机终于可以大显身手了。在现场注浆工作中,大家只需要在程序中输入参数,“智能输液器”就会自动执行浆液配比,浆液在输送洞口融合后,便源源不断地输送至管片洞内,注满后自动停止工作。

2023年8月15日,二航局标准化施工观摩会在成都地铁30号线土建四工区项目部成功举办,这个集诸多智慧于一身的“智能输液器”吸引了全场的目光。“相较于传统的二次注浆工艺,智能注浆机精准智能,解决了由于二次注浆不完善导致的管片漏水、上浮等问题,大大提高了工程质量,以后它将会是我们盾构隧道施工的‘明星’。”会上,徐冬冬指着两套注浆设备自豪地说。(晏久顺)

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