文章來源:中國交(jiao)通建設集團有限公司 發(fa)布(bu)時間:2022-03-29
春日的(de)大(da)(da)連灣依舊冷風(feng)刺(ci)骨,中(zhong)交集團所屬中(zhong)交一航局大(da)(da)連灣海底隧道項目設備倉(cang)庫(ku)里卻熱鬧非凡(fan),施工人員正緊(jin)鑼(luo)密鼓地對國產化(hua)水(shui)(shui)下(xia)電纜插(cha)座進行保養調(diao)試。這些(xie)水(shui)(shui)下(xia)電纜插(cha)座不久前為隧道首(shou)節(jie)沉管(guan)精(jing)確(que)對接(jie)提(ti)供了強力保障,當下(xia)正準備重新(xin)“披掛上(shang)陣”,循環(huan)使用(yong)到(dao)第二節(jie)沉管(guan)對接(jie)中(zhong)。
大連(lian)(lian)灣海底(di)隧道(dao)是我(wo)國北(bei)方(fang)地區(qu)(qu)第一(yi)條沉(chen)管跨海通道(dao),隧道(dao)全長(chang)3035米,由(you)18節大型沉(chen)管連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)而成(cheng)。“水(shui)下(xia)(xia)電(dian)纜(lan)插(cha)座(zuo)(zuo)是連(lian)(lian)接(jie)(jie)(jie)安裝(zhuang)船與沉(chen)管的(de)關鍵設備(bei),負(fu)責電(dian)力、通訊和水(shui)力壓(ya)接(jie)(jie)(jie)等系統供電(dian),一(yi)旦出現問題,沉(chen)管便會在水(shui)中(zhong)失去動力、不受(shou)控(kong)制,水(shui)下(xia)(xia)毫(hao)米級安裝(zhuang)也就無(wu)從談起。水(shui)下(xia)(xia)電(dian)纜(lan)插(cha)座(zuo)(zuo)有(you)如(ru)水(shui)下(xia)(xia)‘魔方(fang)’,稍有(you)一(yi)個部(bu)位拼插(cha)錯誤,所有(you)布局將被打亂(luan)。”四工區(qu)(qu)設備(bei)部(bu)副部(bu)長(chang)王富(fu)敬介紹(shao),大連(lian)(lian)灣海底(di)隧道(dao)每節沉(chen)管需(xu)要安裝(zhuang)10個水(shui)下(xia)(xia)插(cha)座(zuo)(zuo),整體需(xu)求量超百個,但受(shou)疫情影響,原本(ben)需(xu)要從德國進口(kou)的(de)水(shui)下(xia)(xia)插(cha)座(zuo)(zuo)無(wu)法按(an)時進場。
首節沉管安(an)裝(zhuang)作業逐(zhu)日迫近(jin),項目團隊(dui)的(de)創新(xin)熱(re)情隨之迸發(fa)。“水(shui)下插(cha)座(zuo)之前安(an)裝(zhuang)在(zai)(zai)沉管尾(wei)端(duan)的(de)鋼(gang)(gang)封(feng)門中,沉管對接完成后若(ruo)(ruo)是拆除,就(jiu)會在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)封(feng)門上留下一個個窟窿,造成沉管內部(bu)(bu)透水(shui),后果不堪設想(xiang)。如果把插(cha)座(zuo)安(an)裝(zhuang)到(dao)鋼(gang)(gang)封(feng)門內表面,就(jiu)能在(zai)(zai)沉管對接完成后拆卸(xie)出(chu)來(lai)循環使用,不影響鋼(gang)(gang)封(feng)門止水(shui)。”憑(ping)著多年施工經驗,四工區副(fu)經理(li)朱春(chun)峰為大家帶來(lai)靈感,但新(xin)方案若(ruo)(ruo)要實施,水(shui)下插(cha)座(zuo)的(de)內部(bu)(bu)結構必須隨之改變,國(guo)內廠家暫(zan)時(shi)還不具(ju)備改造能力(li)。
辦法總比困難多。團隊通過BIM建模(mo),在(zai)鋼(gang)封門外(wai)表面安裝(zhuang)水下(xia)插座的(de)位置加裝(zhuang)防水保護罩,通過水密隔層達到防水的(de)效(xiao)(xiao)果。沉管(guan)對接(jie)前,潛水員在(zai)沉管(guan)外(wai)側打開保護罩,就能完成電纜插頭與插座的(de)連接(jie)。沉管(guan)安裝(zhuang)結束后(hou),拔下(xia)電纜將保護罩封閉好,就可以進入沉管(guan)內拆下(xia)插座,循環使(shi)用到下(xia)一節沉管(guan)。經計算,采用內部安裝(zhuang)方案,水下(xia)插座需求量將由上百個銳減到十余(yu)個,經濟效(xiao)(xiao)益顯著提(ti)升。
安裝(zhuang)工(gong)藝雖然通過論(lun)證,但施工(gong)中還(huan)(huan)是“一座(zuo)難求”。關(guan)鍵時刻,王富(fu)敬(jing)想到(dao)港珠澳(ao)大(da)橋(qiao)建設時期曾(ceng)留下一批備(bei)用(yong)插(cha)(cha)座(zuo)。在進(jin)行連接試(shi)驗后,發(fa)現(xian)備(bei)用(yong)插(cha)(cha)座(zuo)腐蝕較大(da)、水密(mi)性降低(di),已達不到(dao)使用(yong)要(yao)(yao)求。團隊(dui)從插(cha)(cha)針鍍金工(gong)藝及絕緣(yuan)(yuan)材料化(hua)(hua)驗分析(xi)入手,制(zhi)定了“四步(bu)(bu)走”研究策(ce)略:第一步(bu)(bu)是剖(pou)析(xi)結(jie)構,對插(cha)(cha)座(zuo)構造和(he)各部件進(jin)行測繪、放(fang)樣;第二步(bu)(bu)對內部絕緣(yuan)(yuan)材料和(he)填充物質進(jin)行化(hua)(hua)學分析(xi),并結(jie)合循環使用(yong)的(de)要(yao)(yao)求,對選材及硫化(hua)(hua)工(gong)藝進(jin)行優化(hua)(hua);第三步(bu)(bu)是利用(yong)BIM技術研究插(cha)(cha)座(zuo)的(de)水密(mi)結(jie)構,進(jin)行動態插(cha)(cha)拔模擬,解密(mi)插(cha)(cha)座(zuo)的(de)水密(mi)“機關(guan)”;第四步(bu)(bu)是對插(cha)(cha)針鍍金硬度逐一進(jin)行真實測試(shi),最終(zhong)發(fa)現(xian)在鍍金前(qian)先鍍一層鉻金屬,不但使用(yong)耐(nai)久(jiu)性顯(xian)著提升,同時還(huan)(huan)能達到(dao)接觸電(dian)阻性能要(yao)(yao)求。

通過(guo)(guo)“四步走”研究,技術(shu)(shu)團(tuan)隊(dui)結合施工(gong)實際需(xu)求,對水(shui)(shui)下(xia)(xia)插(cha)(cha)座(zuo)進行了升級改造(zao),并聯合大連當地廠家,設計(ji)制造(zao)了新的水(shui)(shui)下(xia)(xia)插(cha)(cha)座(zuo)和專用(yong)配(pei)套法(fa)蘭。通過(guo)(guo)試(shi)驗,項目部(bu)設計(ji)的水(shui)(shui)下(xia)(xia)插(cha)(cha)座(zuo)各項技術(shu)(shu)指標均滿足使用(yong)要求,這也意(yi)味著海底隧(sui)道(dao)沉管安(an)裝使用(yong)的4芯動力插(cha)(cha)座(zuo)和19芯組合插(cha)(cha)座(zuo)實現了國產化,不再依賴進口。
“優化(hua)后的水下插座(zuo)在使用(yong)耐久性、抗腐蝕性等方面得(de)到(dao)了(le)(le)提升(sheng),不(bu)僅技術(shu)上(shang)得(de)到(dao)新(xin)突破,滿足了(le)(le)循(xun)環(huan)使用(yong)要求,更(geng)節(jie)約了(le)(le)高額采(cai)(cai)購(gou)成本,采(cai)(cai)購(gou)和使用(yong)過程中再也(ye)不(bu)用(yong)請外國工(gong)程師上(shang)門服務了(le)(le)。”四工(gong)區(qu)項目(mu)負責人對(dui)新(xin)工(gong)藝贊不(bu)絕口。
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