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驯服钢铁“巨龙” 突破层层难关

2016-05-23 14:05:2420509
来源:山堆股份
      【中国中国机械网 明星企业】按照重庆轨道交通集团要求,2014年3月26日,中交集团组织召开了TBM设备选型专家论证会议,终选择采用单护盾TBM(全断面隧道掘进机)用于本工程区间隧道的施工。该设备用于城市轨道交通地下区间掘进施工,对于中交集团来说还尚属,因此从中交集团到一公局再到三公司,各级*都对它寄予厚望,特把两台单护盾TBM命名为“一号”,寓意TBM破冰前行取得成功后,以后在类似工程施工中做到*、旗帜本工程所选用的两台“一号”单护盾TBM设备由中国铁建重工结合工程实际情况量身打造,是国内自主研发、制造并用于国内城市轨道交通施工的技术*的TBM设备。它集机电、液压、传感、信息等设备于一体,是可同步完成破岩、出渣、支护、隧道一次成型等作业的现代化、高科技综合掘进设备。

  驯服钢铁“巨龙”  突破层层难关

         这两台“一号”单护盾TBM设备是针对重庆地质条件进行研发、制造的,中交集团在国内属使用。由于整套设备繁杂,项目部技术人员又是次接触这种高科技、现代化的设备,在短时间内难以掌握该设备的全部性能。 “一号”自2015年4月18日和5月15日相继开始使用以来,设备故障频发。在使用初期,平均每天掘进进度只有3~4环。面对这样的进度,无论是建设单位轨道集团,还是施工单位中交一公局、三公司盾构项目部都心急如焚,寝食难安。他们日夜坚守在TBM掘进的施工现场,与相关专家、厂家技术人员一同分析设备故障产生的原因,针对设备故障多发部位,大胆进行技术创新,对部分设备部件进行二次加工改造,力争从源头上减少设备故障,以发挥设备的大工效。

  如针对1号皮带机掉渣严重的故障,制作改装了挡泥板;针对2号皮带刮渣板塞进皮带机的故障,制作安装了钢板刮泥板,形成第四道刮渣,有效解决了因皮带机故障造成停机的问题;针对刀盘喷水压力过大,喷水过多造成糊刀盘结泥饼,皮带机接渣口位置喷水降尘装置不合理的故障,加装改造了压力控制开关和除尘喷水头,有效解决了水压控制和除尘问题。

  经过对整套设备存在缺陷的10余个部位的技术改造、创新、完善、升级,设备维修人员维修技术大幅提高,并已做到熟练操作“一号”单护盾TBM设备, 真正驯服了这条钢铁“巨龙”,使这套现代化TBM设备的功效被逐渐释放出来,为提高掘进施工进度扫清了道障碍。

  自此以后,每天的掘进进度由初的3~4环逐步提高到后来每天的19~20环;每月的累计掘进进度由初的100环上升到每月累计掘进进度的364环,成为重庆地区城市轨道施工采用单护盾TBM月掘进的高记录。

  突破施工操作“瓶颈”

TBM设备掘进施工工序繁多、操作工艺复杂、技术质量要求较高。 其中,管片拼装、豆砾石吹填、管片背后注浆技术是3个重要、核心的环节,这三道工序环环相扣,牵一发动全身,也是制约TBM掘进进度和施工质量的三大“瓶颈”作用。
        在TBM掘进施工前期,吹填豆砾石易堵管、爆管,既影响施工进度又影响施工质量。项目部工程技术人员在特邀专家的技术指导下,对吹填豆砾石的粒径、压力、吹填顺序、吹填时间等参数反复进行试验,通过综合比选,终选定了适合本工程的优豆砾石吹填控制参数。该施工工艺有效解决了吹填豆砾石易堵管、爆管、吹填不密实、吹填速度慢、吹填质量达不到设计要求等一系列问题,对提高单护盾TBM掘进进度也带来质的变化。项目部技术人员以此工艺为依托,向国家局申报了《一种TBM用豆砾石吹填施工工艺》,目前该发明型国家局已受理。

  在TBM掘进施工前期,因TBM设备姿态调整量过大,以及吹填豆砾石工艺尚在试验阶段,导致管片连接螺栓松动,造成管片错台现象较为严重。为此,项目部工程技术人员经过不断探索总结,科学分析,并通过在QC质量小组活动中摸索出一套提高管片拼装错台合格率的控制办法。该办法有效提高了管片错台的合格率,并形成《提高岩质隧道混凝土管片错台合格率》的QC成果, 获得重庆市建筑协会QC成果二等奖的荣誉。

  为了确定TBM设备的注浆压力和管片背后注浆效果,项目部工程技术人员攻坚克难,反复进行多种不同水灰比浆液的模拟试验。经过技术人员的不懈努力,终确定了以0.7:1的水灰比浆液进行管片背后注浆,注浆压力0.2Mpa。通过实际操作,该技术有效填充数环管片的壁后空隙,提高了注浆效率。通过对已注浆部分管片进行了雷达扫描检测,结果显示管片底部、中部注浆效果密实,效果良好。项目部依此工艺为依托,完成了《管片背后吹填豆砾石注浆施工技术研究》课题报告,正在筹备相关奖项申报。

        打通影响进度的“肠梗阻”

  为提高TBM掘进施工进度,项目部的相关技术人员相继解决了豆砾石吹填、管片背后注浆、管片拼装等技术难题,提高了工程质量。但在渣土运输、原材料供应、人员调配等方面,各道工序协调不畅,遭遇“肠梗阻”,又陆续出现了影响TBM掘进进度的新问题。

针对人员配备不足,影响工序衔接不畅的问题,项目部及时调整人员安排,增加井口副挂1人,主要负责协调洞内渣土吊装指挥和原材料下料安排。对质量控制重点、难点部位,增加2名技术人员进行监督,并协调指挥工序衔接。

  针对TBM施工各工序操作人员更换频繁、业务不熟练的问题,项目部对各作业班组采取操作岗位责任化管理,签订责任书,并要求劳务公司严禁调动关键操作岗位工种和熟练工种,确保人员稳定。同时,项目部组织TBM生产厂家、TBM施工专家对新进场工人进行强化培训,提倡“师带徒”模式,落实技术交底制度,从根本上全面提升操作人员的理论和实际操作能力。

  针对TBM设备零星故障多,设备停机时间长,影响进度的问题,项目部对每个作业班组配备2名机修维保人员,对机械设备定期检查、保养,并提前购买易损件备用,以保证时间维修的需要,*地减少了设备维修的停机时间。

  针对TBM掘进过程中泥饼糊刀盘的问题,项目部根据需要新设置刀盘冲洗专人岗位,专门负责刀盘冲洗。刀盘每掘进一环冲洗一次,同时把刀盘冲洗列入跟机技术人员专项检查类目,有效解决了因刀盘冲洗不到位而造成TBM停机的现象。

  随着两台“一号”TBM设备从掘进—管片拼装—豆粒石吹填—管片背后注浆,再到管片吊装—运输—螺栓复紧—冲洗刀盘—接轨道—安装循环水及污水管—出渣,整个工艺中 “肠梗阻”问题的解决,从2015年8月起,TBM掘进施工逐渐走上了加速施工的快车道。

  驶入快车道 干劲更足

  自“一号”使用一年来,项目部工程技术人员结合施工实践,以技术创新为,相继完成了一系列有较高价值的技术创新成果。

  截止到今年4月底,已完成工法4项、8项、QC成果4项、学术论文16篇,内容涵盖TBM掘进施工所有的施工工序、工艺范围、TBM过站施工、机械设备维护与保养等各个方面,内容丰富,范围广泛,实用性、针对性和可操作性较强。这批成果对提高本标段的工程质量控制、提高设备功效、加快施工进度、降低原材料消耗、节能减排、安全环保等各个方面都起到了重要的促进作用,部分创新技术成果填补了单护盾TBM掘进施工技术方面的空白。

  其间,项目部历时一年编辑完成了15万余字的《砂岩泥岩TBM地铁施工技术》一书,对采用单护盾TBM掘进设备以及豆砾石吹填工艺进行了全面的总结,完全从施工的角度出发,切实结合实际的技术总结,为中交集团广泛采用单护盾TBM施工积累了一批高质量的技术成果和丰富的施工经验,对今后承建类似工程的施工具有非常重要的借鉴意义和参考价值。

  高度重视 协同发展

  中交一公局集团三公司选用单护盾TBM设备实施城市轨道交通工程,就取得令同行刮目相看的骄人业绩,是上桥车站、凤鸣山车站及区间隧道工程项目部全体员工敢为人先、勇于技术创新、日夜鏖战的结果,更得益于建设单位重庆市轨道交通集团的高度重视和大力支持。

  重庆轨道集团董事长王峙、副总经理马虎带队,率领轨道集团相关负责人多次来到凤鸣山车站TBM施工现场调研,了解工程施工进度和安全、文明施工等情况。王峙对该项目部的TBM掘进施工进度所取得的成绩给与充分肯定,他指出,施工单位项目部要加强与各参建单位沟通协调,轨道集团作为建设单位要积极组织协调施工过程中存在的问题,为工程建设创造良好的施工条件,确保工程建设进度。

  同时,骄人业绩的取得,离不开相关管理部门的指导、兄弟单位的帮助,也离不开参建单位的支持。

  获得殊荣 继往开来

  轨道交通环线上桥车站、凤鸣山车站及区间隧道工程在施工过程中也得到重庆市*、相关协会等部门的认可。

  2015年度,项目部先后荣获重庆市重点工程劳动竞赛“*集体”、“*班组”、重庆市“青年安全生产示范岗”、重庆市“青年文明号”、重庆市“工人先锋号”、重庆市“青年突击队”、“全国青年安全生产示范岗”,项目经理荣获重庆市“五一劳动奖状”、重庆市“青年建设者”,项目总工荣获重庆市重点工程劳动竞赛“*个人”诸多荣誉。

  2016年,轨道交通建设任务依然艰巨,施工单位项目部将继续努力,为轨道交通环线2017年底通车试运营的目标和重庆市轨道交通的建设做出更大的贡献。

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