混凝土自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)、井下通信定位管理系統(tǒng)、可重復(fù)回填注漿系統(tǒng)……由北京建工土木公司承建的北京地鐵6號(hào)線西延4標(biāo)項(xiàng)目為實(shí)現(xiàn)地下暗挖的智能化管理，提高工程施工的質(zhì)量與效率，結(jié)合工程實(shí)際情況，發(fā)揮全員智慧，全面開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新，自主研發(fā)了多項(xiàng)科技成果，為工程節(jié)省349.2萬(wàn)余元。

  溫濕度自控助力混凝土“變強(qiáng)”

  深入車站暗挖基坑，一排排霧化噴嘴不斷向?qū)Ф错敳繃娚渌S著儀器顯示的時(shí)間為零，進(jìn)水管閥門(mén)關(guān)閉，只見(jiàn)許許多多水珠掛滿洞壁，這就是項(xiàng)目部自主研發(fā)的“地下工程高效節(jié)水型混凝土自動(dòng)噴淋養(yǎng)護(hù)系統(tǒng)”。

  “開(kāi)啟閥門(mén)后，水流就會(huì)經(jīng)干管流入支管，并由霧化噴嘴噴出,對(duì)待養(yǎng)護(hù)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。此時(shí)，時(shí)間繼電器開(kāi)始計(jì)時(shí),傳感器開(kāi)始檢測(cè)環(huán)境體系的溫度和濕度，當(dāng)時(shí)間繼電器達(dá)到設(shè)定工作時(shí)間時(shí)，關(guān)閉信號(hào)就會(huì)發(fā)至自動(dòng)控制閥，干管閥門(mén)便會(huì)關(guān)閉，停止養(yǎng)護(hù)。期間，如果溫度高于設(shè)定上限或濕度低于設(shè)定下限時(shí)，繼電器就會(huì)控制干管閥門(mén)開(kāi)啟，重新進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，如此往復(fù)直至養(yǎng)護(hù)結(jié)束。”北京建工地鐵6號(hào)線西延4標(biāo)段項(xiàng)目經(jīng)理馬曉輝將系統(tǒng)運(yùn)行的方式娓娓道來(lái)。

  該系統(tǒng)的一大亮點(diǎn)是可在24V安全電壓下自動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)環(huán)境的溫、濕度，使混凝土結(jié)構(gòu)養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度增長(zhǎng)速率快，避免了溫度應(yīng)力產(chǎn)生的裂縫，提高了混凝土結(jié)構(gòu)的耐久性，延長(zhǎng)了使用壽命。以項(xiàng)目的西黃村車站施工為例，人工混凝土養(yǎng)護(hù)需配備專業(yè)養(yǎng)護(hù)人員6-8名，用水約9000噸。使用該技術(shù)后，養(yǎng)護(hù)用水量減少約8000噸，人工費(fèi)節(jié)約87.5%，用水費(fèi)用節(jié)約88.8%。

  阿拉伯?dāng)?shù)字透露的“注漿智慧”

  在暗挖隧道的導(dǎo)洞墻上，每隔一段距離就能看到標(biāo)注的阿拉伯?dāng)?shù)字，這便是“可重復(fù)回填注漿系統(tǒng)”留下的標(biāo)記。在隧道導(dǎo)洞的混凝土澆筑完成后，通過(guò)堵頭上留有的標(biāo)記，易于找到導(dǎo)管位置，實(shí)現(xiàn)重復(fù)注漿。

  在地鐵暗挖施工中，針對(duì)圍巖變形或坍塌等問(wèn)題，需要在隧道開(kāi)挖后立即施作初期支護(hù)結(jié)構(gòu)，再對(duì)初期支護(hù)內(nèi)側(cè)進(jìn)行二次加固，組成復(fù)合式的永久性支護(hù)結(jié)構(gòu)。受混凝土配比、拌制和澆筑溫度等因素的影響，二次加固結(jié)構(gòu)與初期支護(hù)結(jié)構(gòu)之間存在空隙和混凝土不密實(shí)等現(xiàn)象，采用傳統(tǒng)方法存在諸多風(fēng)險(xiǎn)，造成施工成本增加，影響施工質(zhì)量。

  為此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新研發(fā)了“可重復(fù)回填注漿系統(tǒng)”,選用硬塑管或鋼管等材質(zhì)較硬、容易固定且不變形的注漿管，并在注漿系統(tǒng)設(shè)置止水環(huán)、兩道單向止水閥和一個(gè)密封堵頭，有效提高止水效果和防滲漏效果，具有簡(jiǎn)易、靈活等特點(diǎn)。同時(shí)，在注漿管末端設(shè)置單向止回吸盤(pán)，實(shí)現(xiàn)重復(fù)注漿,解決了傳統(tǒng)注漿系統(tǒng)無(wú)法重復(fù)注漿的不足，提升注漿效果。

  區(qū)間工程采用可重復(fù)回填注漿系統(tǒng)后，注漿管預(yù)埋數(shù)量大大減少，節(jié)省了工程成本80萬(wàn)元，而且該系統(tǒng)注漿可重復(fù)利用率高，若后期有滲漏水現(xiàn)象可繼續(xù)使用該注漿導(dǎo)管通道進(jìn)行注漿，減少堵漏時(shí)二次鉆孔施工，有效提高了工程質(zhì)量，提升了經(jīng)濟(jì)效益。

  “千里眼順風(fēng)耳”智能上陣

  “身處暗挖井下，眼觀千里之外，耳聞萬(wàn)里之遙?！边@是工人對(duì)項(xiàng)目井下通信定位管理系統(tǒng)的贊譽(yù)。在地鐵施工管理中，常因無(wú)法實(shí)時(shí)與井下進(jìn)行通信、對(duì)人員和設(shè)備位置定位，造成資源閑置浪費(fèi)。通過(guò)多次研究實(shí)驗(yàn)，項(xiàng)目部管理人員設(shè)計(jì)了這種基于WiFi網(wǎng)絡(luò)的管理系統(tǒng)。

  從項(xiàng)目管理人員到地下施工工人，人人手中都持有統(tǒng)一配發(fā)的三防(防水、防塵、防震)WiFi手機(jī)和定位卡片，在架設(shè)的施工現(xiàn)場(chǎng)全覆蓋WiFi網(wǎng)絡(luò)下，可在手機(jī)上隨時(shí)傳送語(yǔ)音、圖片、視頻等數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)井上下的實(shí)時(shí)通信、井下圖像數(shù)據(jù)的采集以及掌握人員與機(jī)械設(shè)備的實(shí)時(shí)地理位置。同時(shí)，井下安裝有先進(jìn)的無(wú)線廣播設(shè)備，可通過(guò)室外公放設(shè)備和廣播喇叭對(duì)井下進(jìn)行廣播。項(xiàng)目部還開(kāi)發(fā)了各種面向管理人員的軟件，可結(jié)合地圖查看井下人員工作情況和工作歷時(shí)軌跡;使用軟件提供的視頻、語(yǔ)音和廣播功能對(duì)井下人員進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督和管理等。從空間上、時(shí)間上全面準(zhǔn)確掌握井下作業(yè)人員和機(jī)械設(shè)備的動(dòng)態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)施工組織最優(yōu)化。

  該系統(tǒng)的應(yīng)用，縮短了各工序間耗時(shí)，較以往施工效率提高25%以上;節(jié)約了人員費(fèi)用和設(shè)備開(kāi)支，從運(yùn)營(yíng)上節(jié)約了成本，使資源利用達(dá)到最大化。該系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)及使用成本投入約35萬(wàn)元，目前減少管理費(fèi)支出135萬(wàn)元，節(jié)約視頻裝置、洞內(nèi)水電氣、場(chǎng)地租賃、冬施物資等施工成本96萬(wàn)元，為項(xiàng)目節(jié)省成本196萬(wàn)元。真正實(shí)現(xiàn)了小投入、大產(chǎn)出，達(dá)到創(chuàng)效目的。