中交隧道工程局有限公司深南高铁云浮段的建设现场,一台“跨界改造”的巨型圆盘锯正在作业,坚硬的岩石在锯片下被精准切开,断面光滑如镜。隧道局深南高铁项目团队将传统石材加工工艺应用于高铁隧道施工,“跨界”破解硬岩施工大顽疾。
隧道标准化施工的挂布台车
深南高铁云浮段新中隧道是全线控制性工程。其底板精准沟槽开挖与岩面处理直接决定轨道铺设精度,但该隧道穿越岩层坚硬且局部破碎的粤西丘陵复杂地质带,传统施工方式难以兼顾安全与效率。爆破震动大,可能扰动围岩引发沉降隐患,而且断面难以控制,后续需大量混凝土回填找平,既耗时又费钱。风镐作业则进度缓慢,作业过程中粉尘大,并会影响其他工序并行开展。如何安全、高效、高质量地完成特定区段的岩石切割,一度成为项目推进中的绊脚石。
转机源于一次偶然的观察。云浮素有“中国石都”美誉,石材产业发达。项目技术员肖雅瑜下班途中,看到当地石材厂使用的大型圆盘锯切割石材效率高、断面平整。一个大胆的想法在他脑中萌生:“能否将这种切石头的成熟工艺‘搬’进隧道,用来‘切岩层’?”当晚,他便带着隧道地质勘察报告和石材切割工艺资料,找到项目工区经理张晓山。“跨界尝试有风险,但值得一试!”张晓山听后,当即表示支持。随即,项目团队与当地装备制造企业紧密协作,联合攻关。
想法虽好,落地却难。石材厂圆盘锯体积大、对作业环境要求高,直接照搬至空间狭小、地面不平整的隧道内,根本无法正常作业。一场为期两个月、超过20轮的现场调试与攻关就此拉开序幕。
圆盘锯正在切割仰拱两侧排水沟
第一个难题是“走位不准”。石材厂圆盘锯单轨系统在隧道曲面段易卡顿、偏移量过大。项目测绘小组连续数个昼夜“泡”在现场,用激光扫描仪反复测量断面尺寸,创新提出“可调式多级轨道”,成功将轨道偏移量控制在5毫米以内,实现设备在隧道内精准走位。
第二个难题是锯片“水土不服”。锯片在切割中频繁过热,甚至发生崩刃。不同区段的岩质硬度差异极大,为此,项目团队摸索出一套“岩性预判-参数匹配”方法,实现“不同岩层不同切法”,为锯片量身定制切割方案,成功解决了锯片“水土不服”的问题。
最后一个难题是设备“转身困难”。隧道内的转弯半径仅6米,一体式驱动系统的圆盘锯转弯时极易剐蹭隧道壁。经过对驱动系统进行三次重大升级,最终成功实施分体式结构,类似火车头带动车厢的方式,使设备在最小转弯半径处的通过性提升了60%,彻底解决了在隧道内部移动困难的问题。
圆盘锯切割的仰拱中心排水沟及成型隧道
10月18日,经过“跨界改造”的隧道专用切割锯正式投入使用,效果立竿见影。切割后的岩面平整如镜,日均切割进尺稳定在30米,效率较传统风镐提升约150%;作业过程无明显震动,粉尘排放量降低约80%,实现了多工序同步施工。“以前使用风镐震得手发麻,进度又慢,心里没底,现在切割出来的岩面异常平整!”一位现场操作老师傅赞叹道。项目工区经理张晓山介绍说:“圆盘锯在石材行业是标配,但应用于高铁隧道施工,尚属国内首次。”
目前,该创新工艺已在全线获得了广泛关注,即将在全线范围内有序推广,标志着这项“跨界”成果将从试点走向规模化应用。项目团队正在系统整理该工艺在提升效率、保障安全、质量控制等方面的详细数据与应用流程,旨在形成一套标准化施工指南,为类似地质条件下的隧道施工提供可靠借鉴。
来 源 | 中交一公局集团微信公众号
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