钢铁“地龙”打通“地下城”
5月,暑气初至,宁波西洪大桥接线工程稳步推进。地面上,与北环高架接壤的互通式立交已经初具规模,地底下,“影子工程”——沉井顶管分项工程刚打完一场悄然无息的“硬仗”。
中交水利承建的西洪大桥接线工程项目工期紧、任务重,其中雨污排水工程为地下施工的重点部分。而建设一套完整的雨污排水工程需要用顶管机打通地下管网。自开工以来,顶管机如同“地龙”一般在地下穿梭,编织出纵横四方的管网,仿佛一座“地下城”。
“地质松软,土层易塌陷,顶管机很难精准定位,这样下去不是个办法。”施工员梅培红在施工过程中遇到了难题。淤泥质土壤对顶管机的影响很大,即使设计单位已经有了严密的勘探报告,仍存在土体扰动、地下水溢出等问题,若管控不到位,极易造成顶管设备的报废。
得知现场消息后,项目经理章明旭立即召集团队进行研讨,同时与有过类似施工经验的专家取得联系,听取建议。经过一番交流,施工员刘小千灵光一闪:“我们可以在顶管机下装几个可调节的定位螺杆,按照设计标高,把螺杆拧到固定的位置上,这样顶管机的相对位移就能得到限制。”顿时大家来了精神,反复推敲后,项目部一致认为此方法可行。
但是,另一个棘手的问题又冒出来了,在狭小的操作空间里只能靠人力去拧定位螺杆,而顶管设备重达3吨,即使借助扳手也很难操作。
一时间,大家又陷入困顿。困难总比办法多,经过一番思考后,大家决定采取在定位螺杆顶部加装一套锥齿轮的方法,这样就改变了施力方向,只需要轻松转动手摇杆就可实现定位螺杆的升降。
就这样一套顶进辅助装置就这样成功设计出来,该装置由内部开设四个矩形槽的底板、转动杆、手摇杆组成,通过手摇杆与传动杆齿轮之间的啮合,顶管机能够非常精准的定位轴线。工作时,将顶管机安装在辅助装置上进行固定,使得顶管机在推进顶管移动的时候,避免出现位置偏移的情况,进而减少了推进时产生的偏差。
然而,新技术应用不久,新的问题接踵而来,顶管班组工人老李发现顶管机的切削刀盘在掘进的过程中,不可避免地会震动,周围土质又较为松软。螺杆卡的越死,震得越厉害,土层塌陷,顶管机仍然会偏离轴线。
随后,技术攻坚小组多次进行实地勘察和讨论,最终决定在现有定位螺杆上再套一根缓冲弹簧。改进后的装置拧紧螺杆时,就会挤压弹簧产生反向作用力,然后顶管机顶进时,提前挤压弹簧提供的反向作用力能够很好地抵消掉机器的震动。
新装置的设计应用将操作简化,极大提高了顶管施工精度和速度。“原来干一天停两天,现在每天基本都能保持顶进20余米。”章明旭欣慰地说。新装置还获得了国家实用新型专利授权。
目前,西洪大桥接线工程已完成660根桩基、74根墩柱、5联现浇箱梁和大部分的顶管工程,主要施工内容已转移至地面高架桥部分。作为2022亚运会宁波分会场奥体中心的配套工程,该工程将进一步推动宁波城市化建设,促进宁波市西北部区域经济社会发展。