中国网:高压走廊下的“自动调平师”

发布时间:2024-10-18

8月23日,中国网报道油墩港航道整治项目——

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  “能在狭小的高压受限空间内精准吊装,离不开我们自主研发的‘自动调平师’呀!”看着正在作业的自升式水上多功能平台,三航局油墩港航道整治项目经理翟靛琨感慨道。

  油墩港航道整治项目包含护岸、道路、桥梁和排水,是上海首例全线采用装配式生态护岸的项目,工程整体装配率达到80%,备受社会各方关注。

  项目进场前,项目总工仇华组织技术力量开展了一次深度调研,发现陆上吊装施工受航道沿线两岸高压走廊限制,安全作业高度仅有5米,作业空间受限且危险性较大。而水上施工,油墩港航道面窄、通航量大,起重船无法长期在航道内平稳抛锚,起重能力也无法满足构件吊装的要求,现有的水上施工装备毫无用武之地。

  “看来要设计一个又高效又平稳的‘水上吊装’设备,满足内河航道受限空间的使用条件限制。”一次技术交流会上,项目副总工周歆昊的提议得到项目参建各方赞同。

  为将想法变为现实,项目部立马组建技术攻坚小组,联合船舶设计院一同商讨改进方案。

经过成本比对,技术攻坚小组决定借鉴海上风电自升式安装平台概念,新建一艘适用于内河航道施工的专用船舶,并在船舶上搭载1台150吨履带吊,将船舶履带设置在船舱半舱内,打造由船体、抬升系统和搭载设备组成的自升式水上多功能平台。

  设计方向总算确定了,攻坚小组却又在船舶平稳问题上犯了难。油墩港航道内无法进行抛锚定位,且护岸作业最大吊重为22吨,吊臂吊起预制底板到岸边势必会使船舶重量失衡倾斜,吊装时船身稳定性难以保障。

  看着桌子上的不倒翁摆件,周歆昊灵光一现,如果船体能像不倒翁一样,无论倾倒角度多大都可以自行回正就好了。想法一出,周歆昊立即与攻坚小组一起着手验证。

  经反复演算论证,攻坚小组最终决定采用“不倒翁”平衡法把这艘专用船舶打造成一位“自动调平师”。即在船舶四周设置了4台250吨液压支腿系统,形成四条可自由伸缩的“长腿”,船舶停稳进行吊装作业时,则下放四条“长腿”深深插入河床泥面。桩腿的支反力可抬升船体,确保船上的“手臂”能达到指定高度,在空中搬运、吊装自如。

  当遇到航道底部泥面不平整或船体因吊装重量角度变化而倾斜时,液压缸会顶推定位桩,4条“长腿”的插入深度随着船体倾角变化进行自动调平,确保船体姿态平稳。“这设计不错,不仅可以提高吊装时的平台稳定性,还可以借由水的浮力提升桩腿的承载力。”翟靛琨认可道。

  历时数月研发,2023年12月,“自动调平师”现身现场进行首件作业。

  只见一艘起重船稳稳停靠在航道指定位置,船上四根定位桩下沉定位,履带吊吊起装配式空箱护岸结构,吊臂呈半圆形轨迹转动,液压缸自动调平船身倾斜度,快速吊装预制构件至设计位置,整个过程安全顺畅,单个构件吊装用时仅5分钟!

  首试成功后,攻坚小组继续对其进行功能优化,在履带吊臂上增加距离检测装置,更精确的检测与高压线的距离。在后续吊装作业过程中,“自动调平师”俨然如同一位经验丰富的匠人,在油墩港航道自如作业,让每一个预制构件快速精准就位。“通过更换船舶搭载机械,我们的平台还可以‘变身’为挖泥船或打桩船进行使用,真是方便呀!”周歆昊自豪道。

  如今生态护岸已完成4983件水上装配式护岸样板吊装,装配工作进度完成过半,在“自动调平师”的助力下,工程逐步推进,油墩港航道的运输能力与安全性将得到显著提升。