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善用利器 事半功倍
——十二局四公司广州地铁项目部悬臂掘进机大展身手

来源:本站原创 作者:陈朝辉  时间:2020-05-18 【字体:

一名主机手、一名副机手、一名辅助工、一台掘进台车,从进场到退场结束,一个1.5米进尺的开挖循环6个小时就轻松完成。近日,十二局四公司广州地铁项目部冼村站暗挖区间引进的两台悬臂掘进台车多次引来兄弟单位参观取经。

他们引进的这种悬臂掘进台车集切割、行走、装运于一体的综合掘进设备,其核心部件是装有合金截齿的独臂钻头,通过转动钻头截割地层岩石,洞渣则通过车体下方的传送链条直接倾入运渣车,整个施工过程有条不紊、一气呵成,前来参观的人员直叹施工效率之高。

冼村站暗挖区间位于广州市的CBD核心商业区,高楼林立、车水马龙,对施工的安全和环保工作要求极高。“这座车站施工之难,就相当于在天安门广场前修地铁!”一位资深的地铁施工专家曾在现场这样评价。如果采用爆破开挖施工法,势必会极大扰动周围建筑群,同时影响居民的正常生活,带来极大的安全和维稳风险。由于场地限制,人工配合小机械开挖不仅工序繁琐、组织协调困难,而且工效低下,无形中大幅增加了工期成本。“这时候大型机械化施工的优势就体现出来了,悬臂掘进机施工对周围地层几乎没有扰动,而且功能齐全,调动快,可实现开挖、出渣、支护平行作业,三个人即可完成整个开挖循环。”该公司机械化分公司技术主管阴宝良说。悬臂掘进机投入使用后,将工效提高了2倍以上,也为他们的安全施工解决了后顾之忧。

掘进台车退场后,观摩人员发现掌子面出奇得平滑,除了极少的边角盲区,几乎没有超欠挖,只需要挖机进行简单修边即可。不仅如此,悬臂掘进机优越的超前开挖控制,大幅节约了支护材料,实现了质量和成本一箭双雕。原来,这背后有着“不足为外人道”的“秘密”。

“悬臂掘进机原本是专门为矿山采煤施工设计的,鉴于地铁施工与采煤作业相似,我们才考虑引进的。所以,要真正投入使用还需要进行一系列后配套改进。”阴宝良说。对于第一次接触和应用这种设备的他们来说,什么都需要一步一步去摸索。

为了保证施工质量,他们借鉴测量中的激光锚点,研制出激光制导控制系统,在每个作业面布置至少7个激光制导导向仪,绘制出轮廓参考线,给操作员划定开挖方向和范围,使其始终保持直线开挖,精准控制超欠挖,同时还可以延伸测量标桩,大大缩减测量工作量。

“仅这套设备的配电方案,我们就花了半个月时间进行专门攻关。”该公司设备管理部负责人李贵超介绍说。普通设备作业需要使用三级配电箱,每隔一段距离就要设置一个,而且对洞内潮湿环境适应性差,极为不便。悬臂掘进台车属于高压用电设备,为了满足台车的用电需求,同时避免掘进机使用时与其他用电设备相互干扰,他们专门铺设了一条1040Kv的专用电缆,并专门定制了高压防潮防爆开关安装在变压器两侧,彻底取代二、三级配电箱,形成了完整的电力配套。

众所周知,地铁施工特别是在城市商业中心施工,环保要求可谓是十分严苛。悬臂掘进机作业过程中会产生扬尘,严重时能见度不到一米,通常会在悬臂上安装喷淋装置,这样一来掌子面就会变成厚厚的“沼泽地”,人员和设备都要在泥巴里打滚,文明施工无从谈起。既然湿法降尘不行,能不能用干法呢?

他们开始尝试风压过滤除尘,在掘进台车上方安装一个吸风机,通过管道将浑浊空气送入过滤器内进行水浴式除尘,基本实现了“零粉尘”排放。掘进台车在隧道内进进出出,为了不影响其他机械进出和方面布设通风管道,他们把管道的弯头和隧洞内的部分改用布料软管,并且在隧道顶部安装一条滑道,台车作业时把软管伸展开使用,台车退场后就把软管折叠起来,既不占用隧洞空间,启用也非常快捷。

按照设计,悬臂掘进台车作业时,安装在车前的铲板能够把洞渣收集到车身下方的传送链条,由传送链条进行外弃。但台车原有传送链条长度有限,只能将渣土倾倒在车后地面上,需要铲车进行二次倒运。于是,他们根据运渣车的高度对传送链条进行加长加高,直接将渣土装车外运,实现了从开挖到出渣的全流水线作业。此外,为了适应暗挖区间“洞桩法”施工,使台车在狭小的导洞内灵活作业,他们还对原有的铲板进行改造缩小。

通过风干法除尘、配置供电系统、加长外运链条、调整铲板宽度、变压器选型等一系列后配套改进,这种采煤用的悬臂掘进机在他们呢手里变成了真正的地铁施工利器。

随着施工的进展,悬臂掘进台车的优势越来越明显,他们越来越多地尝到了“早决策、早部署、早投入”带来的甜头。去年以来,他们先后迎接了三次观摩,成为总承包部指定的观摩点。“我们正在与广州地铁其他线的施工单位洽谈合作事宜,利用现有设备和成熟的后配套系统开拓外部市场。”在该公司机械化分公司现场负责人刘有锁看来,广州地铁仅在建线路就有5条,市场前景十分广阔,如何立足现有项目,打开机械化能力创效局面对企业经营多元布局具有重要意义。

“机械化、智能化就是未来施工的方向,加大设备投入,特别是大型设备投入是我们迈向现代化施工的重要一步,我们必须要坚定地走下去!”四公司董事长、总经理董化瑞表示,从成套智能设备试点应用到成功经验遍地开花,再到优化机械化分公司治理,他们的机械化施工之路既要迈得准、更要迈得稳。据悉,该公司近年来在福厦铁路、贵南铁路等项目持续推行大型机械化应用,为全面迎接机械化施工时代铺平了道路。


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