開欄的話
2024年以來,中國鐵建全系統扎實推進國有企業改革深化提升行動,聚焦改革重點難點,出臺了一系列有力舉措,進行了許多有效探索。中國鐵建微信公眾號推出《改革微觀察》專題欄目,深度挖掘相關單位改革發展、科技創新、轉型升級等方面的鮮活經驗和典型做法,供全系統學習借鑒。今天,一起來看鐵五院自主研發的隧道襯砌智能養護臺車,如何讓隧道的每一次呼吸都更加安全、穩固。
在隧道的深處,有這樣一位默默無聞的“戰士”,它不僅能夠對隧道襯砌進行精準的加溫、保溫和加濕、保濕,還能實現養護區域內襯砌溫度和濕度的智能控制,顯著提高隧道襯砌混凝土的強度和表面致密性,讓隧道的每一次呼吸都更加安全、穩固。它就是由鐵五院自主研發的隧道襯砌智能養護臺車。
中央經濟工作會議指出,以科技創新引領新質生產力發展,建設現代化產業體系。加強基礎研究和關鍵核心技術攻關,超前布局重大科技項目,開展新技術新產品新場景大規模應用示范行動。
加快培育和發展戰新產業,是中央企業貫徹落實黨中央決策部署的重要政治責任,也是企業順應行業形勢轉型升級,持續塑造競爭新優勢和增長新動能的必然選擇。根據中國鐵建戰新產業推進會精神和部署安排,鐵五院聚焦“鞏固升級規劃設計咨詢主業、培育壯大戰略性新興產業”兩大方向,加快開辟新基建、新裝備、新材料、新服務“四新賽道”,研發了一系列智能工裝設備,隧道襯砌智能養護臺車就是其中之一。
這是一場技術創新
以前,我國鐵路隧道襯砌混凝土養護主要采用自然養護,基本不采取養護措施,個別特殊環境則采取噴淋水方式。但由于隧道施工中混凝土澆筑過程控制不利以及缺乏有效養護,導致建成隧道出現混凝土強度不足、襯砌開裂病害等問題,進而掉渣掉塊,嚴重危及鐵路運營安全。
這一情況引起了鐵五院研發團隊的重視:如果能夠研發一臺養護臺車,為混凝土提供適宜的硬化條件,肯定能顯著提高隧道襯砌質量。
隧道襯砌智能養護臺車,就這樣應運而生。
它的整體結構設計為門架形式,確保了設備的穩定性和操作的便捷性。主結構采用無骨架模塊化設計理念,輕便而穩定,能夠實現快速拼裝。外拱的弧形設計,型材焊接結構,與主結構之上部支撐采用螺栓連接。
如今,智能養護臺車正在隧道中以10米每分鐘的速度穩定,步伐堅定而精確。在它的呵護下,養護溫度可達6攝氏度,而霧化系統則將濕度維持百分之九十以上,確保混凝土的每一寸“肌膚”都能得到充分的滋養。單線裝備以55千瓦的功率,雙線裝備以60千瓦的功率,為隧道的安全和穩固保駕護航。
這是一款綠色產品
鐵五院研發團隊一直致力于實現經濟與環保的雙贏,因而,隧道襯砌智能養護臺車從研發之初就秉承綠色發展理念。
智能養護臺車外拱的前后兩端,有軟質氣囊密封系統將養護區域緊緊擁抱,隔絕了外界的干擾,為加熱區域創造了一個密封的溫室。在這個獨立的空間里,溫度可以自由調控,蒸汽輸送管路根據密封空間內的溫度變化規律及流動性巧妙布置,確保每一寸混凝土都得到均勻的養護。加熱系統采用定制的工業級蒸汽發生裝置,溫度調控范圍廣、節能環保。
氣囊密封系統則采用多層軟質氣囊密封材料,快速充放氣,提供良好的密封保溫效果。霧化系統由超聲波霧化主機、水箱、管路組成,能夠適應復雜水源情況,智能調節溫濕度。智能溫濕度控制系統作為核心部分,實現養護區域內溫度、濕度的智能控制與調節,掌握著整個養護過程的節奏。
定制的工業級蒸汽發生裝置,還能實現智能控溫。通過精密的控制器,能在低溫時自動補償,到達溫度設定值時自動停止,確保每一份能量都不被浪費。這些智能化的操作,不僅實現了節能環保,更為隧道養護行業樹立了新的標桿。
這是一次廣泛應用
智能養護臺車問世之后,以其低能耗、高效率、安全可靠、自動化程度高等特點,成為隧道養護行業的明星產品。它通過該套施工裝備及其工藝的實際應用,滿足了對隧道襯砌的全封閉包裹式養護,實現二次襯砌澆筑完成后及時得到有效養護。
隧道智能襯砌養護臺車在興泉鐵路隧道中的應用
截至目前,鐵五院已銷售該設備180余臺套,廣泛應用于京張、銀西、鄭萬等國家重點高鐵建設,目前正在高原鐵路等在建項目現場應用。臺車共累計應用于60余條隧道建設施工,服務里程逾600公里,特別是在高寒、高海拔地區,已成為隧道襯砌養護的“主力軍”,為鐵路工程的質量建設提供了堅實的支持,并取得了顯著的經濟效益。
當前,鐵五院積極融入中國鐵建“1+9+N”科技創新體系,依托自身技術優勢和產業基礎,聚焦智能工裝,研發了移動造橋機、無砟軌道一體機、隧道成套工裝等一系列成套技術裝備應用,打造新的利潤增長點,科研成果轉化效率不斷提高,市場競爭力進一步增強。未來,鐵五院將著力打通科學技術化、技術產品化、產品產業化“最后一公里”,朝著智能工裝、智慧運維、智能建造的方向大步邁進。
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