川藏鐵路大盤已定 工程機械誰在進軍極限工程
發布時間:2021-12-06 09:26
11月20日,川藏鐵路新都橋至波密段17個標段施工中標公示,39家施工和監理企業(含聯合體)中標17個施工標段。新都橋至波密段是川藏鐵路三期工程,也是川藏鐵路最后招標和開工的一批標段,將于年底前相繼開工建設,建設工期11年。
作為中國鐵路建設的頭號工程,川藏鐵路新建正線1011公里,全線設26座車站、總投資約3198億元,雅安至林芝段項目已經進行了三輪大的招標及部分零星項目招標,一大批基建狂魔入圍了舉世矚目的超級工程。建設工期將超10年,工程難度極大,對工程建設單位和裝備制造企業提出了極高的挑戰。
大國工程還需大國重器。國鐵集團對川藏鐵路雅林段提出了“多電少油、機械換人、保護沿途生態”的總體建設要求,隧道掘進裝備、生態保護裝備、高原特種裝備、橋梁裝備等極端裝備,以及適應高海拔嚴苛環境的通用型智能化、電動化工程機械裝備將擔綱川藏線建設主力。
混凝土機械軍團全線出擊
川藏鐵路,混凝土機械先行,先頭參建隊伍混凝土機械采購和租賃兩種形式,攪拌站、攪拌車、泵車、噴射機械手,隧道橋梁建設當仁不讓。中聯重科、三一重工、方圓集團等多家混凝土機械主力裝備供應商全線出擊,已經在川藏鐵路先期工程經歷了嚴苛考驗。
中聯重科在高寒、高海拔、高風力地區施工設備經驗豐富。針對川藏鐵路,中聯重科派出技術、營銷聯合團隊,對沿線施工環境進行調研,與多家央企單位進行技術交流,聽取相關專家意見,成立了以總工程師牽頭的產品首席專家團隊,結合青藏鐵路高原型專用施工設備改進經驗,對動力系統、液壓系統、電氣系統、潤滑系統、關鍵結構件等進行適應性改進,形成滿足川藏鐵路項目施工要求的設備方案。
據記者電話采訪了解到,中聯重科泵車、攪拌車、車載泵、拖泵、濕噴機、拌合站等近百臺混凝土設備已經參與項目建設,以出色的表現得到工程建設單位好評。
中鐵十二局第一工程有限公司設備部長楊建安表示:“目前項目上用得最多的就是中聯設備。這里海拔高,氣候也惡劣,中聯泵車的穩定性真不錯,打料速度快,攪拌車也攪拌均勻,車載泵那叫一個有勁!”
據中聯重科工程師介紹,中聯重科高原型混凝土攪拌車專門配置了工作裝置寒區保溫包,滿足-30℃—+40℃環境溫度,拌筒和水箱等工作裝置采用全包裹形式防凍,在-30℃環境下可運輸混凝土1小時以上,特別是水管等管道常態無水避免結冰,管道外采用專用保溫材料防凍。
川藏鐵路所處的地區雨量充沛,雨季時極易發生泥石流、山體滑坡,當地最高風速可達12級。中鐵十二局第三工程有限公司車隊長吳建學說道:“中聯搭載的都是成熟可靠的專業底盤,服務工程師隨叫隨到,一點都不用擔心,很踏實。
中聯重科高原型混凝土噴射機械手Z1G采用電力和柴油雙動力,可選配高原型空壓機,柴油機進氣口加熱功能,提升機器冷啟動能力。電機采用適應海拔4500m的高原型電機,駕駛室配置增氧裝置,在海拔6000m以下提升施工人員作業舒適性,液壓油箱和液壓元器件均經過高原型改進。在設備安全性方面,特別選用耐低溫鋼板及焊接材料,保證設備低溫環境作業,標配了落石保護架(FOPS),雙重保護駕駛安全。
中聯CIFA濕噴機超高的效率,令機手們稱贊不已:“干活質量好,噴射連續、穩定,高原缺氧條件下也能正常施工!”
川藏鐵路建設沿線生態環境脆弱,不僅要求混凝土攪拌站質量穩定、性能可靠、安裝快捷、轉場方便、占地面積小,尤其對于除塵系統和廢水廢渣處理提出了更高要求,以免造成對大氣、土壤嚴重污染。
為滿足工程精細化管理、集中控制的要求,方圓集團派遣技術人員赴現場實地測量,制定優化的技術方案,攪拌站機械、電路、電控及監控、遠程控制等部分優化升級。在借鑒以往攪拌站高原設計經驗基礎上,方圓集團攪拌站細骨料稱量斗增設防粘PE板,提高砂或機制砂的流動性,并將皮帶輸送機構以往的內置驅動改為外置驅動,更改后降低設備本身的故障率。
工程機械電動化精彩演繹
在中國新能源技術應用引領全球的趨勢下,工程機械行業的電動化也早已啟動。
據相關研究顯示,海拔每上升1000m,柴油設備功率、扭矩下降8%—13%、油耗上升6%—9%、熱強度增加2%—5%。動力電池驅動,輸出功率不受高海拔影響,實現零柴油消耗、零尾氣排放,綠色環保無污染,解決超長隧道施工過程中機器設備與人爭氧的難題,大幅降低隧道通風及油料運輸成本。電動化設備成為了川藏線上的實力擔當。
2020年12月15日,柳工856E-MAX電動裝載機正式上市。為了使產品更好地適應各種復雜工況,柳工對856E-MAX電動裝載機進行了為期一年的實地工程測試。分別在西藏和四川高原隧道、青島海底隧道,港口碼頭,鋼鐵冶煉,大型礦山石料、混凝土攪拌站等地點進行應用驗證。在川藏鐵路隧道施工工況中,柳工對產品進行長時間可靠性試驗,不斷完善電驅動裝載機的關鍵技術和提升適應性。還邀請第三方對產品進行了高原型試驗,以求該款機型從容應對高原、高寒、高熱等各種嚴酷工況,試驗結果完全到達設計要求。
柳工856E-MAX裝載機工作質量18060kg,額定載荷5500kg。它標配3.5m³耐磨鏟斗,新型耐磨斗齒。依靠電池組和永磁同步電機提供動力,綜合額定功率為180kW,相比同型號的柴油版本高出了18kW。相比傳統發動機,永磁同步電機體積小、質量輕,功率密度大,可靠性高,調速精度高,響應速度快,能夠為裝載機輸出最大的動力及加速度,使整機動力充沛。同時,柳工856E-MAX電動裝載機具有電量大,噪音低,效率高等特點,充電時間約1h,續航里程6-10h。目前,柳工已有數套電動裝載機和電動挖掘機服務于川藏鐵路隧道工程。
海拔4000米四川甘孜州雪山之巔,常林電動裝載機、挖掘機,仍在緊鑼密鼓地施工。高海拔、高寒、高地熱、高地應力,零下20℃低溫等惡劣工況環境,對工程機械裝備來說是一項極大的挑戰,純電驅動的常林電動裝備,逐漸成為雪域高原的一大風景。
常林950E電動側卸裝載機在先后在甘肅隴璋高速項目、四川卓小公路項目完成工業性考核,4000m的高海拔作業工況,還是-40℃的低溫,無懼惡劣作業環境。嚴密的安全保護策略,六大安全設計,電氣元件全部采用IP67級防護。防滾翻防落物駕駛室設計,尾部配置防撞欄,燈具安裝防護網等,防止落石對駕駛員和機器造成傷害,隧道內巖爆落石與空間窄小的問題。
常林950E電動側卸裝載機自正式投入使用以來,憑借著性能卓越,穩定可靠,經受住了高原高寒、隧道施工雙重考驗。
山東臨工以智能互聯、自動駕駛、電力驅動等為技術發展路線,不斷探索綠色施工的新模式。針對不同實際需求打造包括電動挖掘機、裝載機、礦車等在內的一系列零排放新能源產品,致力于提供全面的綜合解決方案。
山東臨工L956HEV純電動側卸裝載機選用行業優質三電資源,兼具傳統裝載機穩定性和純電裝載機的響應快速的特性。經過央企多次現場勘查、溝通、交流,L956HEV純電動側卸裝載機承擔中國鐵建十二局康定2號隧道1號橫洞出渣任務。贏得了客戶的認可。
2021年3月,博雷頓純電動裝載機和電動渣土車來到西藏林芝,投身于川藏線雅林段隧道施工。博雷頓BRT956純電動裝載機,充電一小時工作7~8小時,以低噪音、無尾氣這兩大優點成為隧道施工的利器,無論是下雨、下雪、下冰雹,博雷頓純電動設備均可以勝任。節能高效更是這款裝載機的優勢。經測算,每臺裝載機一年最多可節省能耗費用超30萬元,并可減排150噸的二氧化碳,實現了對環境的零排放、零污染。
隧道智能化建設裝備迎全面挑戰
“隧道施工風險最大,職業健康危害最大,鐵路建設智能建造的高級階段要在隧道施工方面率先突破。川藏鐵路隧道施工中,通過智能化掘進設備、智能化襯砌設備和智能化混凝土養生設備,以及無人化機器人、全斷面掃描設備和量測設備應用,基本實現隧道無人化施工。” 中國工程院院士,中國鐵道學會理事長盧春房表示。
智能建設,就是新一代信息通信技術與先進設計施工技術深度融合,并貫穿于勘察、設計、施工、驗收、運維等工程活動各個環節,具有自感知、自學習、自決策、自適應等功能的新型建造方式。
為實現隧道施工機械化、智能化建造,解決高原鐵路施工“卡脖子”難題,鐵建重工率先開展隧道施工全套智能裝備前沿技術攻關,掌握了隧道圍巖參數判識與處理系統、隧道三維空間定位與量測系統、隧道智能建造大數據處理與共享系統等原創性核心專有技術。
2020年12月8日,鐵建重工長沙第二產業園,第一批裝備包含多功能鉆機、全電腦鑿巖臺車、濕噴臺車、拱架臺車、除塵臺車等發運鐵路建設,產品類型覆蓋隧道超前地質勘探與加固、開挖、支護等施工工序。今年5月6日,鐵建重工二期首批智能型隧道成套裝備陸續發運,裝備均搭載了鐵建重工自主研發的智能模塊和高原模塊核心技術功能是鐵建重工將新一代信息技術與先進制造技術深度融合取得的階段性成果。
據了解,鐵建重工研制團隊圍繞高原空氣稀薄、氣溫低、紫外線強的問題展開技術攻關,使裝備能夠適應高原極限工況的地質條件,此前同類產品已在多條鐵路得到了成功應用,并在高原地區實現了大范圍的推廣,裝備性能穩定可靠,備受用戶好評。智能型裝備,兼具定制化、綠色化、國產化特征,能夠實現隧道施工遠距離遙控和全電腦監控,最大限度地減少高原鐵路施工對人員和環境造成的危害,為高原鐵路智能建造提供堅實的技術裝備支撐。
中國是名副其實的世界隧道大國,鐵路、公路、城市軌道交通、水利、煤礦、國防等行業的隧道規模處于世界前列。已建成和在建的隧道數量和總長度均居世界第一。相信隨著川藏鐵路全面開工建設,我國國產隧道施工裝備、施工理論和方法必將為川藏鐵路隧道施工提供適合的系統解決方案,確保項目順利進行。
(責任編輯:休魚)
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