炫酷!“鋼鐵俠”360度靈活修復鐵路隧道病害

“往這邊再來一點,可以開始注漿施工了!”6月24日凌晨1點,成達鐵路遂寧境內一處隧道內,兩台看上去跟挖掘機差不多的“鐵家伙”,在技術人員的操控下,正靈活地對隧道壁襯砌進行修復。
這個“鐵家伙”叫“運營隧道維護多功能作業台車”,也被稱為“鋼鐵俠”,它的機械臂可實現360度靈活轉向操作,快速對病害處進行鑽孔、鑿毛、開槽、植筋、鋼筋網安裝以及混凝土噴射等作業,旁邊隻需要少量施工人員即可。
運營隧道病害整治多功能台車——拱架安裝車。中鐵科研院供圖
據了解,針對隧道內滲水、開裂等病害,該台車採用智能化機械施工,可有效提高綜合工作效率2至3倍。該項成果已進入國家鐵路局重大科技創新成果庫,2024年被認定為四川省重大技術裝備首台套產品。
成達鐵路已開通運營26年,運營后部分隧道逐漸出現“老齡化”問題——隧道襯砌裂損、滲漏等病害,若不及時妥善處理,將對鐵路的安全運行和使用壽命產生極大影響。傳統的修復方式通常以人工作業方式為主,採用錨噴支護或模筑套襯等工藝進行整治,但這種傳統人工作業方式缺點就是效率低,搬運施工設備耗費大量時間,要現場搭建腳手架,施工時間也比較長,會極大影響火車的通行效率。
“我們發明的這個作業台車最主要就是採用機械化施工,可有效提高工作效率2至3倍。”據中國中鐵科學研究院西南院機械所所長袁瑋介紹,他們從2010年開始投入人力物力開始進行技術攻關,經過10余年時間最終研發出運營隧道維護多功能作業台車。該台車外型類似於挖掘機,可以由人駕駛到隧道洞口附近,依托履帶上鐵軌,在鐵軌上就用鋼輪來行駛,履帶自動伸縮避免影響鐵軌安全。該台車採用模塊化設計,設計有公鐵兩用載運平台、可伸縮機械臂、360°雙回轉機構、液壓升降平台以及其他功能部件,可根據施工現場需求實現鑽孔、開槽、鑿毛、植筋等多種功能的快速轉換,旁邊隻需要少量輔助施工人員即可。該台車縮短了設備上下道、進出場和作業平台搭拆等輔助時間,提高了整體施工效率,減少了安全風險,也可以大大節約施工費用成本。
運營鐵路隧道多功能作業台車進行錨杆施工。中鐵科研院供圖
此外,針對運營隧道維護多功能作業台車應用過程中存在的安全風險,中國中鐵科學研究院制定了雙機互救、單機自救、機械臂手動復位等一系列應急救援措施,一旦台車出現故障可以快速排除,有效保障了台車應用可靠性。
截至目前,該項研究成果已獲發明專利7項、實用新型專利14項,進入國家鐵路局重大科技創新成果庫,還獲得中國中鐵第二屆實用技術創新大賽技術類成果特等獎﹔已在成昆、滬昆、寶成、內六等20余座運營鐵路隧道病害整治工程中成功應用。
截至2024年底,中國投入運營的鐵路隧道是18997座,總長24246公裡,運營鐵路隧道養護需求日益迫切。傳統人工整治效率低且施工時間較長,由於整治期間限速行車,極大影響列車的通行效率。“運營隧道維護多功能作業台車”投入使用,為隧道養護從傳統人工施工進入智能機械化施工,快速保障鐵路運行安全提供了有效技術支撐。(張越)
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