Как повысить эффективность строительства обделки тоннеля

Повышение эффективности строительства обделок тоннелей — многогранная задача, требующая комплексного подхода, от первоначального проектирования до реализации на месте. Ключевые стратегии направлены на технологические инновации, оптимизацию процессов и скоординированную работу персонала.

Как повысить эффективность строительства обделки тоннеля

1. Оптимизация дизайна и материалов

Выберите правильный метод обделки: Выбор между сборной сегментной обделкой и монолитной бетонной обделкой — это самое важное решение.

Сборные железобетонные сегменты: Идеально подходят для длинных прямых туннелей, особенно в слабых грунтах. Сегменты изготавливаются вне строительной площадки в контролируемых условиях, что обеспечивает высокое качество и позволяет одновременно производить производство и выемку грунта, значительно ускоряя весь проект.

Монолитная обделка (МБК): Часто лучше подходит для конструкций со сложной геометрией, коротких туннелей или участков, где грунтовые условия делают использование сборных бетонных сегментов нецелесообразным. Использование современных, полностью автоматизированных тележек для обделки туннелей может значительно повысить скорость и точность строительства МБК.

Инновации в бетонных смесях:

Фибробетон: Добавление структурных волокон (например, стальных или синтетических) может частично или полностью заменить традиционную стальную арматуру. Это сокращает время и трудозатраты на укладку арматуры, а также повышает прочность и долговечность бетона на растяжение.

Высокопрочный бетон: Использование бетона с высокой начальной прочностью и химическими добавками позволяет сократить время набора прочности перед снятием опалубки и установкой секций, ускоряя цикл строительства.

Самоуплотняющийся бетон (СУБ): Этот высокотекучий бетон легко заполняет опалубку, даже вокруг сложной арматуры, без необходимости вибрации. Это экономит время, сокращает трудозатраты и повышает качество конечного покрытия, исключая образование пор.

Реализация комплексного проектирования: Проектирование туннеля и его облицовки с точки зрения технологичности. Это включает в себя использование численного моделирования и конечно-элементного анализа (КЭА) для моделирования этапов строительства, выявления потенциальных проблем и оптимизации толщины облицовки и армирования для обеспечения безопасности и эффективности.

2. Используйте передовые технологии и автоматизацию

Используйте полностью автоматизированные системы опалубки: Тележка для облицовки туннеля — это сердце процесса.

Телескопические и гидравлические системы: Современные тележки с телескопической опалубкой и гидравлическими системами обеспечивают быстрое перемещение и точное позиционирование. Ими может управлять небольшая бригада, что сокращает ручной труд и риск ошибок.

Интегрированные функции: Ищите тележки, которые объединяют несколько функций, таких как снятие опалубки, перемещение и повторный монтаж, в единый автоматизированный цикл.

Используйте интеллектуальные технологии и робототехнику:

Автоматизация: Интегрируйте автоматизацию заливки бетона, вибрации и отверждения для обеспечения стабильности и скорости.

Мониторинг в режиме реального времени: Используйте датчики и системы мониторинга для отслеживания прочности, температуры и давления бетона. Эти данные позволяют в режиме реального времени корректировать параметры и гарантировать соответствие облицовки требованиям качества, предотвращая дорогостоящие доработки.

Робототехника: Роботизированные системы могут использоваться для повторяющихся или опасных задач, таких как нанесение торкрет-бетона, геодезия или погрузка-разгрузка материалов, что повышает безопасность и стабильность.

3. Оптимизируйте процессы на месте

Оптимизация логистики и цепочки поставок:

Доставка «точно в срок»: координируйте действия с поставщиками бетона и производителями сборных железобетонных изделий, чтобы обеспечить доставку материалов точно в срок. Это минимизирует складские площади на площадке и снижает потенциальную деградацию материалов.

Специализированные конвейерные системы: используйте конвейерные системы непрерывного действия вместо поездов или грузовиков для транспортировки породы из туннеля и подачи материалов в туннель. Это может значительно улучшить производственные процессы и избежать узких мест в логистике.

Внедрение методологии бережливого строительства:

Стандартизация процессов: разрабатывайте четкие, повторяемые процедуры для каждого этапа процесса облицовки, от сборки опалубки до затвердевания бетона. Это снижает вариативность и ускоряет процесс обучения персонала.

Минимизация отходов: сосредоточьтесь на сокращении отходов материалов, повторном использовании извлеченного материала в качестве заполнителя, где это возможно, и минимизации простоев для повышения общей производительности.

Обеспечение обучения и безопасности рабочих:

Обучение: Хорошо обученная бригада — более эффективная бригада. Инвестируйте в обучение работе со специализированным оборудованием и новыми технологиями.

Безопасность: Безопасная рабочая среда предотвращает несчастные случаи, которые являются основной причиной задержек и увеличения затрат на проекты. Внедрение четких протоколов безопасности и использование технологий для снижения воздействия на людей в зонах повышенного риска имеет решающее значение.

Сочетание этих стратегий — от инновационного проектирования и материалов до передовых технологий и оптимизированного управления на месте — позволяет достичь более высокого уровня эффективности при строительстве тоннелей, что приводит к сокращению сроков выполнения работ, снижению затрат и созданию более безопасных условий труда.