中鐵二十三局集團沈白高鐵項目部激勵職工立足崗位,從“小”做起,圍繞設備改進、工藝創(chuàng)新、設計優(yōu)化等困擾施工生產的重難點問題,挖掘員工“腦黃金”、奉獻“金點子”,讓“五小”創(chuàng)新熱潮如星火點綴,不僅開出了“智慧花”,還結出了降本提速增效的“金果子”。
實用專利:新型隧道開挖臺車“一舉多得”
長期以來高速鐵路隧道相對較寬的斷面開挖作業(yè)一直延用簡易的開挖臺架。簡易開挖臺架兩側作業(yè)平臺與斷面輪廓之間存在較大的空間,平臺作業(yè)人員存在一定安全風險。且開挖臺架相對笨重,移動需要鏟車和人工配合,導致施工投入大、效率低、耗時長,影響進度。
如何破解傳統(tǒng)隧道開挖臺架作業(yè)效率低、進度慢這道難題,研制一種新型高效、安全的開挖臺車成了中鐵二十三局集團沈白高鐵項目部技術人員牽腸掛肚的一樁心事,并納入了技術攻關計劃。攻關小組成員經過研究分析標段內隧道的施工特點,查閱相關資料,深入施工現(xiàn)場反復觀察施工過程中的每個環(huán)節(jié),鍥而不舍地刨根究底,從中發(fā)現(xiàn)問題開闊思路。經過對主體結構設計、受力分析、行走系統(tǒng)、主骨架材質、構件連接形式、焊接工藝等反復理論推敲,模擬計算分析并不斷改進。通過熱烈的討論,嚴謹?shù)臄?shù)據分析,團隊的集體智慧不斷升華。“經過一個多月的反復摸索試驗和總結改進,一臺由臺車主框架、工作平臺、行走系統(tǒng)、防護系統(tǒng)、電力操控系統(tǒng)等8部分組成,結構簡單、安全穩(wěn)定、操作便捷、施工效率高的新型隧道大斷面開挖臺車精彩亮相”項目總工程師張強介紹說。如今臺車兩側的工作平臺,通過伸縮桿適應性匹配其施工寬度運行自如,無需二次移動,既消除了施工安全隱患,又加快了工程進度。
安全可靠、效率高、加工簡單,機械及人工費用節(jié)省近一半,“臺架”搖身變“臺車”,收到了“一舉多得”的驚喜。目前已在沈白高鐵吉林段TJ-6標長青等5座隧道推廣應用,先后獲得了國家實用新型專利和中國施工企業(yè)管理協(xié)會工程建設行業(yè)高推廣價值專利大賽優(yōu)勝專利獎。
技術創(chuàng)新:高鐵隧道加寬段襯砌施工添工法
因高速鐵路的運營需求,隧道內特定位置需要安裝永久性的射流風機、轉轍機等設備。因此,在高鐵隧道建設過程中,增設了風機加寬段、下錨段等大斷面、異形斷面襯砌等區(qū)段。上述區(qū)段施工無法使用既有常規(guī)斷面襯砌臺車,因斷面變化不統(tǒng)一,若采用匹配斷面的襯砌臺車則增加投入較大且利用率低,從而成為了困擾工程施工的一道難題。
中鐵二十三局集團承建的沈白高鐵吉林段TJ-6標東山隧道涉及兩處風機加寬段襯砌施工。為此,項目部二分部成立了以分部總工程師孫碩為首的風機加寬段襯砌臺車施工工法攻關小組。他們集思廣益,在借鑒公路隧道錯車段襯砌施工做法的基礎上,搜集整理了目前國內鐵路、公路、地鐵等隧道加寬段及異形襯砌施工工藝。同時,結合既有普通斷面襯砌臺車的物理性能,對既有普通斷面襯砌臺車增設零部件、提升使用功能的可行性進行了深入探討和論證,形成了工法雛形。孫碩又趁熱打鐵多次帶領工程技術人員,深入隧道口反復征求現(xiàn)場施工人員的意見和建議。通過面對面的交流啟發(fā)、分析求證,不斷碰撞出智慧的火花。在反復驗算施工過程中零配件的抗變性與穩(wěn)定性基礎上,就增加既有臺車的豎向支撐梁、橫梁及外弧形模板,改善部分配件連接方式;確定豎向支撐梁與普通斷面臺車面板連接位置;如何克服施工臺架重量、剛度低易變形等諸多難題,進行了數(shù)次優(yōu)化和改進,形成了高鐵隧道風機加寬段襯砌施工工法,并在東山隧道進口等工程通過了可行性驗證,目前已在沈白高鐵吉林段TJ-6標廣泛應用。
小點子、大收益。新的襯砌臺車一次性可襯砌9米長的風機加寬段,進尺速度快,襯砌混凝土表面無錯臺,外弧形模板安裝拆卸方便。同時還可根據混凝土澆筑高度調整模板,進行混凝土溜槽澆筑和砼振搗,有效提高了工程質量。僅以東山隧道內的兩處35米風機加寬段襯砌施工為例,與傳統(tǒng)工法相比,節(jié)約工程成本約四十余萬元。投入少、效率高、易操作、安全可靠、節(jié)能環(huán)保,為今后同類型隧道大斷面或異形斷面襯砌施工積累了寶貴經驗,提供了破解同類問題的“金鑰匙”。該工法榮獲了中鐵二十三局集團“五小”創(chuàng)新創(chuàng)效成果獎。
合理化建議:改變三通組合優(yōu)化設計降本增效
“隧道防排水施工使用的三通組合,每套節(jié)約成本30%,安裝工效提高50%,降本增效成果顯著”這是中鐵二十三局集團沈白高鐵項目部,在隧道防排水施工中,提出的“優(yōu)化環(huán)、縱向盲管三通接頭配置”合理化建議被采納后產生的效應。
“隧道原設計排水盲管系統(tǒng)是由環(huán)向φ80mm和縱向φ100mm的透水盲管在矮邊墻下方采用三通連接后由φ100mm的隧底橫向導水管引至深埋中心水溝”中鐵二十三局集團沈白高鐵項目部項目總工工程師張強介紹說。
該工藝安裝條件極其嚴格,該三通的下部是由固定長度且?guī)澢糠值腜VC管組成。隧道施工當圍巖破碎時易產生超挖情況,三通系統(tǒng)接頭無法與巖面有效貼合而懸空,受混凝土澆筑沖擊易造成三通接頭錯位脫口。由于工藝條件限制,易出現(xiàn)三通連接不牢靠現(xiàn)象,而導致隧道排水系統(tǒng)的引流作用失效,甚至引發(fā)凍漲的嚴重后果,存在運營期凍脹風險。
針對原設計三通組合的工藝隱患,以項目經理為首的技術攻關小組,經過數(shù)次現(xiàn)場調查、圖紙比對、集中研討、模擬試驗,將原來由三部分組成的三通,優(yōu)化為變徑三通及135°彎頭兩部分。變徑三通、下部連接彎頭,與環(huán)、縱向透水盲管及橫向排水管連接處,按實際盲管的外徑尺寸加工,根據開挖深度確定連接管的長度,現(xiàn)場實際取材,實現(xiàn)了有效連接,質量得到了保證。僅用3分鐘即可完成整套三通組合的安裝,并有效控制了受破碎圍巖區(qū)段超挖、仰拱混凝土施工等工藝因素的影響。
小智慧解決了大問題。經過赤松隧道施工實踐,驗證了該工藝成果省時高效、節(jié)約成本、質量可靠。目前已在沈白高鐵吉林段TJ-6標隧道施工全面推廣應用。(楊景霜)