水下切割的能工巧匠
发布时间:2022-08-09 10:16:44 来源:欧宝游戏 作者:欧宝首页
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  一直以来,水下隧道项目钢管桩水下切割工序多数依靠工人手持设备潜水作业,这不仅需要经验丰富的施工员,还必须是技术精湛的潜水员,施工员下潜到位,岸上人员每隔10分钟与水下施工员通话,确保水下施工员处于安全状态,不仅效率无法保证,隐藏其中的危险因子更是不在少数。面对水下复杂、恶劣的环境,水下钢管桩切割的难题在四航局车陂隧道实现了突破。车陂隧道位于广州天河区和海珠区,全长约2公里,其中内河段由4节长123米的管节组成,是项目建设的重难点所在,需要钢管桩切割施工的段落不在少数。“水下钢管桩切割施工安全性低,要想实现水下钢管桩切割施工效率不减,还无需人工下水,我们必须对施工工艺进行改进。”四航局航通公司装备智造创新工作室主任艾荣军心里萌生出了自主研发一套无人潜水切割机的想法。

  车陂隧道沉管施工是项目的控制性工程,水下钢管桩切割关系着能否为沉管施工提供工作面。事不宜迟,2020年8月,由艾荣军带队的研发项目正式启动,技术团队不停翻阅查找资料,协调研发材料供应,但万事开头难,可用的资料少之又少。虽然国内有绳锯切割设备可以进行机械化施工,但由于围堰中的钢管桩布置较为紧密,且管桩外部均有护桩混凝土,只能由管内往外进行切割,几乎无法采用绳锯切割,只能采用潜水员下水到钢管桩内部,用电弧切割,存在漏电隐患。“设备的主体结构、设备支撑方式都没有任何经验可循,我们只有不断尝试,把所有可能的想法都试一遍。” 艾荣军介绍。

  随着研发不断深入,三双呈正三角分布的剪刀式液压支撑工艺技术进入了研发团队的视野。该工艺将设备本体平稳地固定在钢管桩内壁,并使用液压马达驱动金刚锯片进行切割。历时近一个半月,采用三双呈正三角分布的剪刀式液压支撑工艺技术新的割桩机终于在大家的期盼中诞生。

  2020年9月,新的割桩机启动首次水下切割钢管试验,随着割桩机下潜到位,割桩机锯片抵达钢管桩切割准确位置。然而,好景不长,水下切割的声音逐渐消失,水面的震动波纹也没了。大家陷入了疑惑,等将割桩机提出水面,才揭晓谜底。原来是割桩机锯片刃口变钝,最主要的部件“瘫痪”了。研发团队找来市面上不同型号的可切割钢管的锯片,研发人员文俊健坦言:“可惜试遍了,都没有一款现有锯片可以满足施工需要,我们只好自己研究。”

  研发团队开始转换思路,与锯片厂家合作研发新锯片,并根据需要增加了锯片刀刃的金刚石密度和厚度、刃口设退屑槽。在经历了30多次失败,尝试了将近20种锯片之后,终于研发出了一款符合强度的新型锯片。2020年11月5日上午,新型锯片正式投入实验,锯片在水下“呜呜”地转动起来,在水面打出一个个漩涡,这漩涡仿佛也在慢慢拧紧现场的气氛。研发人员等不及看压力表,拿着手电筒,顺着电筒的黄光,探头向水下看,只见锯片快速转动,水花激烈翻涌,10点45分,钢管桩切割过半,11点56分,锯片光荣地完成了它的使命,切断了整根钢管柱,并且切缝平整、形成封闭的环。

  “报告,确认切缝平整,水下环形切割顺利完成!”今年1月13日,在广州车陂隧道现场,四航局自主研发的潜水无人切割机实验宣布成功,已具备现场实用能力,与人工水下钢管桩切割相比,无人潜水切割机历时两小时完成水下钢管桩切割,实现了水下无人操作, 提高了水下钢管桩切割施工的安全性。