隧道工程行业前景范文

时间:2024-01-04 17:46:21

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隧道工程行业前景

篇1

关键词:人工智能、隧道工程、应用、智能化

Abstract: in the traditional tunnel construction in our country and the design process, the use of the experience that the construction development under the limitation of the tunnel. Therefore, the emergence of artificial intelligence should cause our attention, should try to use artificial intelligence to the tunnel engineering. This article through the introduction, use of artificial intelligence, as well as in design and construction and later maintenance and introduces the application of artificial intelligence. Tunnel engineering, artificial intelligence, will make the relevant technology of tunnel engineering optimization, thus greatly improve the tunnel engineering of comfort, safety, high efficiency and energy saving.

Keywords: artificial intelligence, tunnel project, application, intelligent

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

引言

隧道工程是土木工程专业岩土及地下方向的一门专业课,也是核心和代表性的必修课程之一,其目的和任务是使学生掌握隧道的基本概念与构造、基本力学原理、施工作业方法、最新设计理念及行业规范等专业知识,具备隧道工程的设计能力、隧道工程相关技术和研究工作的基本素质,为从事各类隧道工程建设的设计、施工及维护管理奠定基础。在我国,许多建筑企业大都已经配备了现代化管理技术的硬件系统,并且已经在各自的实践中日益发挥着重要的作用。现代计算机水平、电子技术水平以及通讯技术水平的提高,从物质上为隧道工程智能化提供了一定的条件;而人工智能学科的发展也为实现隧道工程智能化奠定了理论基础。因此,在隧道工程界发展智能方法就成为可能和必要了。

二、人工智能在隧道工程中的现状

人工智能作为一种外向型的学科,是通过运用计算机等来模拟人类智能活动能力的科学。这就需要对研究它的人提出较高的要求,既要懂的有关人工智能的知识,又要有极为稳定的数学水平。人类的有些思维抑或判断,是智能机器应该掌握的,不仅如此,智能机器还要有执行一项或多项任务的能力,有独立的操作及解决问题的能力。不仅在隧道工程上,在其他更为高端的方面,智能化的运用一样很多。在我国,人工智能仍处于初步发展的阶段,还有很多的发展空间。但是,随着我国在人工智能上的认识不断提升,人工智能得到更为快速的发展。尤其在隧道工程中,人工智能的发展更为快速。只是,由于隧道工程中运用的是较为随机,模糊的天然材料及工程岩土。导致隧道工程中的人工智能的运用还有待提高。在隧道工程中,智能化的运用还仅仅处于概念性的阶段,仍然有很长的路要走。在我国的现阶段隧道建设中,人工智能的运用仍不够成熟,缺少理论及实践上的经验,没有一套行而有效的方案。导致在隧道的建设中,常常出现浪费工程材料的事情出现。因此,在我国智能化较为落后的情况下,我们要努力的去学习国际上先进的人工智能技术,并实施于我国的隧道事业中。使得我国的隧道事业能够得到长足有效的发展。而且将人工智能引入能在隧道工程中的应用将会极大优化隧道结构的设计和施工,在隧道的运营和监控中也会起到事半功倍的效果。

三、人工智能在隧道工程中的应用

1、隧道工程设计的智能化

在隧道工程设计中,在我国目前的设计施工中,设计师们主要依靠经验来进行隧道的施工设计,并没有一套成熟的智能化设计标准。因此,很有必要提高人工智能隧道工程设计中的水平。应用人工智能进行隧道设计能够更加深入的,更为方便的进行隧道设计。运用智能化,可以提高设计的效率,提高设计的准确性,因此,在隧道设计过程中,智能化的运用显得极为有效。

2、隧道施工的智能化

在隧道施工过程中,应用智能化可以有效的提高施工的效率,提高施工的安全性。设计师可以通过计算机的运用,更加方便,快捷的进行施工的进行,通过计算机,可以更加直观的看到施工过程的全过程,可以更加有效,及时的对施工过程中出现的问题进行解决。总之,智能化在施工过程中的运用,可以大大的提高施工工程的效率,提高施工的安全性。在施工过程中,使用智能机器,能够提高施工的效率。

3、隧道运营维护的智能化

在隧道的后期运行过程中,智能化也起着关键的作用。隧道的后期维护及保养,在隧道的建设中一样起着重要的作用。因此,要重视隧道的后期维护及保养。而智能化在隧道后期维护的作用有显而易见,因此,要提高智能化在隧道后期维护过程中的运用。运用计算机对隧道中的运行状态进行适时地检测及维护,保证各设备正常高效的工作。使得各设备都在有效的监控下,进而做到对各设备进行及时的监控,做到有效及时的维护。在消防监控中,智能化也起着重要的作用。监控人员可以通过计算机等人工智能的使用,及时的对消防监控进行有效的控制。在发生火灾时,可以通过地理信息系统对火灾地点进行确认,以达到及时的对火灾进行处理。运用智能化对火灾进行监控和处理,可以有效的控制火灾的后期蔓延。

五、隧道内设置无线通信的必要性

目前,在国外,隧道的建设工程中,人工智能的运用较我国相比,成熟很多也得到了更多的应用。但是计算机等一些智能机器,缺少灵活性,不能及时有效的应对隧道施工过程中出现的一些突发事故。所以,需要我们建立一套有效的无线通信设施,以便我们能够及时的掌握隧道工程中设计施工或者后期的维护中可能出现的状况,并及时进行解决。而作为智能机器的研究者,设计师们应该建立一套有效的反馈机制,把所得到的结果反馈给知识库,修改已知的知识,让它得到的结果更准确,更具有可用性。赋予智能机器独立解决,独立处理数据的能力。因此,应该提高设计专家的能力,使得智能机器的使用更加合理,更加有效。对于操作智能机器的人员,也要有较高的专业素养,才能够熟练的对智能机器进行操控。所以,一套有效的无线通信设施的建立在隧道工程中显得尤为重要。

四、人工智能在隧道工程中的发展前景

在我国,人工智能的使用尽管只有短短的十几年,但是,其在隧道工程中的运用已经得到极为快速的发展。现在的人工智能技术在我国的使用,已经有了自己的专业上的定位,作为隧道施工中的使用工具,人工智能也仅仅扮演者决策的工具,是人类设计师的助手,而且仅此而已。它不能代替人类的设计师,不能进行独立的设计,施工。而且在我国,人工智能也渐渐的走向商业化的道路。人工智能是人类运用自身的智慧,施以计算机或者其他智能机器一套有效快捷的理论系统。在工作过程中高效及时的帮助人类处理工程中的任务。人工智能技术本身从简单的基于规则的系统迅速地发展到比较复杂的基于框架的、面向目标的、基于实例的系统,不断扩大它在解决隧道工程问题的适用性和有效性。但它也不能替代其他行之有效的方法。事实上,人工智能技术未来的发展方向是复合系统,即基于知识的、基于实例的、神经网络系统、遗传算法、模糊集合、概率方法和定量计算方法的混合。虽然人工智能技术能大大优化隧道工程中的各项工作,但是我们还应该注意到,其作为一门新兴技术,在隧道工程中还存在一些不足之处。比如它的专家系统部分。一个人类专家可以在实践过程中不断地丰富自己的知识,使自己做出的结论在结合实践后反馈回自己,让自己修改错误。人是一个负反馈智能化水平低,交通运营状态依赖于闭路电视监预先诱导;通风控制依据CO/VI(能见度)的检测值,不能做到预控;照明控制按天气和时间段进行分级控制,不能做到任意点的自动控制;初期设计考虑光通量随时间衰减问题,致使初期照明亮度很高,增加了运营成本。火灾时与堵塞时的交通组织与诱导研究不够,预防措施不力。

五、结语

综上所述,随着经济的发展,技术的提高,观念的更新,人工智能在隧道工程中的应用,将使资源配置得到优化,使工作效率得到有效提高。隧道工程中的人工智能,将会极大优化隧道结构的设计和施工,在隧道的运营和监控中也会起到事半功倍的效果。

参考文献:

[1] 郑臻毅:《隧道火灾自动报警探测器选用》,《中国交通信息产业》, 2004年02期

[2] 韩直:《公路隧道机电系统主要存在四个方面的问题》,《中国交通信息产业》, 2004年02期

篇2

关键词:地下工程;微震技术;安全监测

中图分类号:TP

文献标识码:A

文章编号:1672-3198(2010)15-0345-01

微震监测技术在地下工程中的作用是多方面的,概括起来包括监测岩爆和矿震,应力集中与重分配,岩体大冒落,边坡破坏,为地下结构设计提供参数和优化地下工程设计与施工,灾害定位监测、预报和灾害预警,地下灾害安全救助,检测工程(如大体积混凝土、地下注浆等)施工质量,监测岩体和混凝土结构的损伤和老化过程等诸多方面。由此可见,微震监测技术既可以用于地下工程施工过程中的各种安全监测,也可以用于建成工程的使用过程的安全监测。

1 隧道围岩稳定性监测

1.1 隧道工程施工安全监测

微震监测技术可以对岩爆、大冒落等地压灾害实现有效的监测,确保施工过程的安全生产。隧道工程安全监测可以采用便携式微震监测设备,进行流动的抽样监测;也可以对长大隧道进行固定式多通道微震监测,监测系统可以沿用到隧道使用阶段的安全监测。

1.2 隧道使用安全监测

对一些重大的隧道工程如超长大隧道、过江跨海隧道等在使用期间,对围岩体和支护结构进行实时监测,监测岩体随时间弱化和混凝土老化,掌握结构内的微破裂前兆、损伤程度等,及时采区措施,防范灾害的发生,确保使用期间隧道的营运安全等有重要的意义。

2 边坡稳定性监测

2.1 水电工程高陡边坡监测

对于边坡进行大范围、全天候实时安全监测,可以实现监测过程的自动化和远程监控,可以克服常规应力、位移等监测技术的不足。同时,在建立以微震监测技术的基础上,以该技术为核心建立高陡边坡安全预警系统,对于确保在复杂条件下的边坡安全和预防滑坡灾害的发生有极其重要的作用。

2.2 大型露天矿边坡监测

与水电工程等相比,大型露天矿边坡并非是永久性的工程,其使用寿命相对较短,因而其加固措施和目的也不同。一般来说,由于对其的加固属于相对的短期加固,因此露天矿山边坡的安全性要比水电工程、公路工程边坡的安全性差,它是矿山重大危险源。因此,对露天边坡的稳定性和安全性监测就具有重大的实际意义。

3 大型地下油气库的安全监测

地下油气库的安全监测其目的是监测围岩体及其支护结构的稳定性,防泄漏。到目前为止,我国已建成并投入使用的汕头液化气库成功建立了一套24通道的全数字型微震监测系统,对两个10万m3的地下气库进行全天候实时监测,每个气库各安装了2个三轴传感器和6个单轴传感器。据报道,我国第二座液化气库也正在宁波建成。中国规划未来20年中将投入1000亿美元进行石油战略储备,在北至辽宁、南到广西的海岸线上的地质构造稳定、可建造深水码头的沿海地区,将出现更多这样的地下油气库。由此可见,微震监测在我国的地下油气库安全监测方面有广阔的前景。

4 地下注浆工程监测

注浆技术是一种广泛应用于地下隧道、城市地下铁、水利水电工程、矿山防治水工程等众多领域的技术,注浆技术的目的一是加固岩、土体,提高其强度,二是堵水防渗,减小岩土体的渗透性。微震监测技术的作用一是确定浆体注入的范围,确保注浆效果;二是防止跑浆,降低成本。对于一些大型的注浆工程,采用微震监测技术来监测注浆效果是非常有技术和经济价值的。

5 石油工程中的监测应用

微震监测技术一个重要的应用就是在石油工程领域的应用。对于抽采石油的采区,为了提高石油的采出率,往往要向采区注入高压水破岩。石油开采一般都在大深度的地层下进行,浅则几百米,深则上千米。因此,注水要技术上可行和经济上合理。微震监测技术对于这种大深度的井下注水工程有较好的监测效果,它可以强有力地确定岩体破裂和裂纹扩展方向、裂纹扩展长度和宽度等;确定注水钻孔的合理位置,控制注水量以达到节约用水;优化压裂设计,如注水压力、注水时间等。加拿大的ESG公司就在美国的一些石油开采区使用了微震监测技术,并取得较好的经济效益。

6 地下矿山地压监测

随着技术的发展,微震监测技术在矿山安全监测方面的作用也在不断的扩展,不仅其监测效果在提高,而且其监测所解决的问题也越来越多。目前主要应用于矿震与岩爆监测、岩移监测、崩落范围监测、高应力区与应力重分布监测、爆破及其余震监测、安全救助与预警。迄今为止,我国矿山行业还没有开展应用该项技术进行井下安全救助研究的先例。因此,在国内的大型地下矿山开展这项技术的应用研究,并且推广应用该项技术,提高矿山灾后应急救援技术水平,将有很好的应用前景。

参考文献

[1]李庶林,尹贤刚,郑文达,C.Trifu.凡口铅锌矿多通道微震监测系统及其应用研究[J].岩石力学与工程学报,2005.

篇3

听到国内又有一家大型工程机械企业与某企业联手进军盾构机产业的消息后,中国工程机械工业协会掘进机械分会会长俞琚皱了一下眉头,“什么?它也开始做盾构机!”从他的言语和表情中,你看不出任何喜悦的色彩。几年以来,国内一些大型工程机械企业开始进军盾构机产业领域,这些大企业有资金、有多年工程机械制造的实力,而盾构机市场前景又很广阔,难道不是一件好事吗?

“国内目前已经有近30家全断面隧道掘进机生产企业,有的一个省就有5家!其实从合理的产业结构看,全国有5到10家比较合适,比如东北、华北、华东、华南、西南、西北各一家。”俞琚说。

不到30家盾构机生产厂,数量很多么?与全国生产挖掘机、装载机、叉车等工程机械的企业数量相比,确实不算多。但从世界范围看,发达国家盾构机的研发制造主要集中在欧、美、日十几家大企业中,如海瑞克、罗宾斯、维尔特、拉瓦特、小松、川崎重工、石川岛、三菱重工等。相比之下,国内盾构机厂的数量确实“膨胀”得厉害。“中国很多行业都这样,看到有市场,大家就一窝蜂进入,重复投资,重复引进。这并不利于一个新兴行业的成长。”俞琚解释说。

据了解,在上世纪80、90年代,国内几个机械制造和施工企业已经开始研发盾构机产品,但技术尚不成熟,质量亦不稳定。当时,国内盾构机市场被海瑞克、罗宾斯、三菱重工以及维尔特等企业垄断,外资品牌的盾构机市场占有率高达95%以上。直到近几年,随着市场需求的扩大,国内数个盾构机企业崛起,科研试验,技术交流日益活跃,相关的配件、租赁、维修业渐成规模,产品形式、规格日益丰富,全断面隧道掘进机行业逐渐形成。目前国内盾构机产业有了巨大的改观。据俞琚介绍,国内盾构机企业的市场份额已从2005年以前的不足5%,扩大到现在的60%左右,且呈现强劲增长之势。“不仅如此,我们现在国产6米左右直径的盾构机,技术已经相当成熟,完全可以担当国内大部分项目的施工任务。当然,作为一种复杂的大型高端施工机械,我们产品的质量,尤其是可靠性,还是有很大的提高空间。”

而且,基于盾构机功能复杂的特性和使用环境的特殊,一般施工单位选用盾构机都会倾向于用有过“实战经验”、品质相对可靠的品牌。否则一旦在使用中出现重大问题,施工方将损失惨重。“哪儿有项目,哪儿就建盾构机厂,会导致一些企业或因产品质量不过关,不能满足施工需求;或者是因为拿不到订单,只卖出一两台就再也卖不出去了,不得不退出这个行业。” 俞琚说。

今年下半年,中国公布了新一轮城市轨道建设规划,共有25项规划近期获得批复;同时,“十二五”末铁路基建投资或达2.3万亿元的消息也不胫而走。早有专业人士预计,未来5~10年,中国盾构机市场的销售额将不低于800亿元人民币。“蛋糕”煞是诱人,各路投资者跃跃欲试。可是不免令人担忧的是,这个新兴的行当会重演中国产业界一再上演的“产能过剩”的一幕吗?

《中国机电工业》:与其他工程机械类产品相比,盾构机有什么特点?

俞琚: 与挖掘机等工程机械类产品不同的是,盾构机其实是属于“准非标”产品,因为每个隧道项目的要求都不同,必须先有订单才能设计生产。但因为盾构机多用于城市地铁等大型市政项目,业主大都是政府部门或政府办的公司,所以地方保护主义等问题就比较普遍。

按照中国目前的分类,盾构机是全断面隧道掘进机中的一种,另一种是硬岩掘进机,还有复合式的。由于我国硬岩掘进机技术还不成熟,正处于攻关阶段,所以国内生产厂多数生产的是盾构机,我们也习惯讲盾构机行业。全断面隧道掘进机产业市场潜力比较大,又是属于高端装备,是国家装备制造水平的标志性产品,因此得到了各政府主管部门的重视和支持,国家科技部多年前就把盾构机列入“863”课题,资助企业研发关键技术。

《中国机电工业》:目前,您觉得盾构机行业在哪些方面存在较大问题?

俞琚:最主要的问题存在于两大方面:第一,产业结构不合理。全断面隧道掘进机作为一种大型高端复杂的施工设备,它的研发制造对企业的厂房、设备、资金、技术、人才的要求是比较高的,需要一定的产业集中度,形成规模化生产才能有较快的发展和较好的效益。但现在的情况是:企业众多,规模偏小,重复引进,力量分散,多而不强。一部分企业基本上是组装厂,一年做2、3台产品,缺乏自主研发能力,核心技术不掌握。

第二、市场竞争环境不成熟。刚才我也提到了现在存在行业保护、地方保护的现象。一方面因为有相当多的掘进机制造企业是由施工单位发展而来的,或是隶属于施工建设单位,因此在工程施工单位承接隧道工程后,往往倾向于在本系统生产或合资合作生产,以便取得最大利益,而目前实行的招投标管理办法中,又有“采购人能够自行建设、生产或提供的项目可以不进行招标”的规定,所以,系统外的企业很难在这样的项目中拿到订单;另一方面,各地方政府为了带动地方经济发展,对于本地的隧道项目,倾向于在本地制造设备,因此,各地在短时间内出现了不少为中标服务的合资合作企业,这些企业,一般是由外商总承包和技术负责,国内企业只承担结构件制造及组装。还有一点就是,由于全断面隧道掘进机是隧道施工的关键设备,业主从规避风险的角度出发,会倾向于选择国外品牌产品。这就造成了国内市场外商占据较大份额,而国内一些有实力的大企业,不同程度呈现订单严重不足的情况。所以我们需要一个统一、开放、充分竞争的市场,这是行业健康持续发展的重要条件。

《中国机电工业》:您认为国产盾构机若想达到一流水平,还需要在哪些方面努力?

篇4

【关键词】TBM 招标采购 注意事项 分析

1 引言

随着城市人口急剧膨胀所带来的城市缺水、交通阻塞,城市引水和城市地铁的快速建设已摆在每个人的面前,大量铁路隧道、公路隧道、越江跨海隧道的修建可以使连接两地的行程大大缩短,跨流域调水工程解决城市工业和生活用水、改善人们生活水平,这些项目都取得了良好的经济效益和社会效益。随着我国隧道建设的快速发展,TBM在我国的铁路、公路、水利行业应用越来越普遍。当我们采购TBM设备时,广大设备采购方都希望能够找到有经验、能独立地、全面地、成系统地提供掘进机、后配套系统、出碴系统的设计、制造和技术服务及支持的制造商,提供最专业的产品和服务,从而确保工程的成功。工程顺利完成的前提,TBM招标采购尤为重要。

2 设备供应商方面注意事项

(1)计算内容:刀盘有限元计算;刀具尺寸计算;刀具消耗量估算;主轴承寿命计算;风机的功率和风筒的直径要计算,并进行比选,降低运行的成本;连续皮带机出渣计算、设备三条皮带机计算(带宽、带速、能力);刀盘转速、推力、扭矩的计算;TBM油料消耗量估算。

(2)工厂、现场培训:操作手册、维护手册、安全注意事项手册。

(3)现场监造、质量保证措施、检测验收表格。

(4)外方项目管理组织机构、中方项目管理组织机构。

(5)设计与制造的标准。

(6)皮带机互锁、联动控制(皮带硫化装置数量2套最好)。

(7)喷射混凝土回弹料收集的真空泵使用情况。

(8)清理塌落石渣的机构。

(9)回油泵采用“一用一备”的方式。

(10)主轴承和内外密封的洞内更换方法。

(11)采用的超前地质预报的具体方法。

(12)TBM洞内拆机方案。

(13)生产制造和交货周期保证措施。

(14)电气系统、液压系统应选用世界最好的品牌,可以降低部件损坏几率,提高设备利用率,总体还会节约施工成本。

(15)不同围岩的掘进进尺分析。

(16)各种不良地质的处理措施。

(17)性能测试设备完好率不低于90%。

3 工程发包人方面注意事项

仅仅从有资质的TBM制造商那里订购一台特别的TBM还远远不够,而基本的还是施工单位,每个隧道工程都有本身的特征,而且每个施工单位都有自己的传统和观点。工程建设中,施工队伍、机械设备、施工操作技术水平等对工程的建设有直接影响。

掘进机设计一旦确定,掘进速度则取决于反应管理水平的TBM利用率和岩石破碎的难易程度即岩性。掘进机性能的发挥很大程度上依赖工程地质条件和水文地质条件,岩石的单轴抗压强度和完整性将决定掘进机掘进效率和工程成本。所以,招标文件中地质条件应尽可能准确无误。

超长隧洞中间转场支洞的设置非常必要:降低通风、供电、供水、排水等的运行成本;降低材料供料、人员上下班、喷射混凝土等的运输时间;第一段TBM开挖后,在进行第二段TBM掘进的同时,可以进行第一段的混凝土底拱和破碎围岩段边顶拱的衬砌工作,缩短总工期;连续皮带机无需增设辅助驱动装置,安装辅助驱动装置需要进行爆破开挖,此时,需要拆除部分已安装的连续皮带机、20kv高压电缆、10kv高压电缆、照明、供水管路、排水管路、通风筒、轨道等。

在TBM招标采购文件中,最好不包含隧洞通风系统,也不包含连续皮带机系统的皮带本身。这两部分的招标采购,最好由承包商自行招标解决。因这两部分TBM制造商大都不直接生产,也需要外购,TBM制造商采购时避免不了要加价,另外这两部分的招标采购制造期很短,不会影响TBM总目标。

4 工程承包商方面注意事项

(1)各内置油缸全部改为外置,以便于维护或更换。

(2)L2区的二台锚杆钻机没必要。

(3)超前钻机、超前注浆设备没必要。

(4)钻取岩芯钻机没必要。

(5)排水卷盘、软管和水泵没必要。

(6)转渣升降皮带机没必要。

(7)后配套后面配置的加利福尼亚道岔没必要。

(8)L1区的支护设备仅需要配置:一套钢拱架安装机构、二台锚杆钻机;钢筋网由人工铺设;顶护盾设置钢插排;其它支护机构L1区都不需要。

(9)L2区仅需要布置两套独立的喷射混凝土机械手就可以,其它支护机构L2区都不需要。

(10)刀具一般采用TBM制造商承包的方式(厂家仅安排2个人即可)。掘进所有消耗的配件也可以采用TBM设备制造商承包的方式(厂家仅安排3个人即可)。

5 结语

TBM作为集掘进、出渣、初期支护、通风除尘为一体的现代隧洞工程大型施工设备,以掘进速度快、施工质量稳定、安全作业条件好、对生态环境影响小的优势,在国内外隧洞工程建设中得到了广泛应用,且前景广阔。为规避TBM设备风险,从设备供应商、工程发包人、工程承包商等方面提出了注意事项,以供参考,最终目的保证施工安全、顺利地进行。

参考文献:

篇5

【关键词】非开挖技术;燃气工程;应用

前言:

随着国民经济的发展,城市建设的步伐不断加快。面对城市人口的增多,资源利用率之大,给燃气工程提出了更高的要求。从我国道路管理铺设的情况来看,还是以传统的铺设方式为主,在一些经济较为发达的城市,则采用了这种先进的非开挖技术。

一、非开挖技术简介

非开挖施工技术即非开挖铺设地下管线施工技术,是指利用岩石钻凿、走向监控等技术手段,在地表不挖槽和地层结构破坏极小的情况下,对诸如供水、电缆、有限电视线路、天然气、污水等公用管线进行探测、检查、修复、更换和铺设的一种高科技环保技术。按照国际非开挖技术协会的定义,这里所指的管线直径一般不超过米,但从广义上来说,其他如大直径管道、地下隧道工程、地下环境治理工程等,也都属于非开挖技术应用的范畴

二、非开挖技术在燃气工程中的应用类型和特点

非开挖施工技术首先兴起于石油、天然气行业,主要用于油、气管道的更新修复,以后逐步应用于污水管及给水管的翻新改造中,并随着管等新型管材的应用而迅速推广。非开挖施工方法很多,目前仍在不断增加。按其用途可分为管线铺设、管线更换和管线修复几大类。

1.顶管施工法在燃气工程中的应用

燃气工程中的顶管法主要是通过借助千斤顶的推动力,将工具管和跟随其后的相关管节材料从工作井中顶出去,穿出土层后直到接收井的一种不挖开地面就实现地下管道铺设施工的方法。其主要的施工步骤包括:地质环境条件勘查、工作井和接收井的工程建设施工、顶管施工等三个环节。顶管施工法,根据其机械设备的机械化程度也可以分为纯人工式、半机械式及全机械式三种形式。随着时展,对于工程施工质量的要求越来越高,自动化机械式顶管得到了广泛的应用。

2.非开挖技术中的定向钻穿越施工在燃气工程中的应用

所谓的定向钻法非开挖技术,实际上是通过使用定向钻机的钻杆进行导向性钻孔,之后再根据需要穿越管路的口径大小进行扩孔,最后将管路插入到成型的孔道中的一种施工工艺。其施工的步骤与顶管法有着很大的不同,需要根据施工现场勘探资料和穿越管线的设计确定好出土点和入土点,接下来进行钻机的定点安装和调试,然后进行泥浆的配制、导向性钻孔和扩孔,最后进行托管安装等。当前燃气工程中的定向钻法,在地质探测方面多应用雷达技术。操作人员可以很直观的监测探头作业情况,并在运行过程中及时调整方向和进度,在很大程度上提高了定向钻施工的精度。

3非开挖技术在管网置换中的应用

当城市管道由于长期使用而老化需要更换的时候,如果应用传统的更换方法,会导致城市环境破坏。采用非开挖技术,可以按照需要对于城市管网进行更新,而且不会对城市造成很大的影响。在城市管网的置换当中,通常所采用的技术是爆管法。爆管法,又被称为“胀管法”,其是将城市管网中需要更换的旧管道通过专业的爆破技术使其膨胀,然后将新的管道同时安装进去。其所采用的技术是径向力破碎,所以,当旧的管道膨胀到一定程度之后,就会破裂为碎片,并被挤压到周围的土壤当中。应用爆破法的好处在于,省去了重新挖掘坑槽的工序,而且还可以保证原位置安装。此外,由于原有的坑槽经过了爆破作用之后,会使管道坑槽的直径增大,所以,如果更新的管道在管径上有所增加,只要管径增加幅度控制在2倍以内,都可以实现管网成功置换

采用爆管法,要考虑率到其适用性。在管材的选择上,要求旧管的管材要容易破碎,比如普通的混凝土材料或者是玻璃黏土材料等的管道,都可以执行爆管法置换。而具有较强韧性的管道,则不宜使用爆管法。比如钢管或者是铁管,由于其具有很好的延展性,所以,要成功爆裂它们,则要使用新型的特殊装置来完成

要采用爆管法,对于旧管的管径也有一定的要求。限于传统的爆管技术,其爆管成功的有效管径范围限制在5厘米到90厘米之间,最大不可以超过120厘米,否则就容易出现爆管失败而导致重复施工。使用爆管技术卞要体现在其经过了爆破后的扩张力上,-般对于管径的扩张可以达到3倍之多。如果扩张的能量更大,就很有可能造成对地而的破坏

采用爆管法,对于爆管的长度也有要求,如果管道过长,就很容易出现阶段性有效爆破的现象。所以,一般被爆裂管道的长度要局限在30米以内。在管道检修设计上,这个距离也恰好符合

4非开挖技术在管网修复中的应用

在管道修复中所采用的非开挖技术中,管道现场固化技术被广泛应用。管道现场固化技术,在原理上所采用的是树脂固化的方法,将没有成型的树脂利用水压或者是气压的方式压入到即将铺设的管道内部,对其进行加热。最为简单的方法是使用热水对管道进行加热,以使流入管道内部的树脂形成固态。一个新的管道就这样形成了。值得一提的是,采用树脂加固的技术方法,不但可以修复管道,如果管道的接口部位有漏水的现象出现,还可以采取

这种方法进行修复,不但修复的速度快,而且效果良好。采用这种修复方法,需要注意保持管道内清洁,如果发现管道内部有漏水处,就要及时进行填堵-

三、建议:

1、非开挖技术中在线修复技术的部分试点应用成功,为燃气管道工程修复及无法传统开挖施工的工程项目,指明了方向,因此应继续加大研究力度,克服技术性的缺陷,完善长输给水管道的应用,同时探索排水管道、燃气管道、油水管道的应用。

2、加快引进顶管技术和定向钻技术的应用和推广,虽然顶管技术大庆地区道路穿越部分已经成熟,但是在长输管道的应用还是空白,需加大研发力度。

3、建立健全非开挖技术的研发、推广、应用保障机制,强化应用实际效果的检验、监督等措施,使非开挖技术在大庆油田地区的应用有章可循。

结术语

综上所述,非开挖技术在燃气工程中有着十分广阔的应用前景,不仅可以减少工程施工对人们生活和工作的影响,还提高了工程的施工质量和施工进度。如何在实际的施工应用中优化非开挖设计工艺,采取合理的施工方法还需要我们不断的积累经验和不断的思考和创新。

参考文献:

[1] 李猷嘉 . 燃气输配系统的设计与实践 [M]. 北京:中国建筑工业出版社,2007.

[2] 王银献,刘国伟,等 . 非开挖导向钻进铺管技术穿越含砂卵砾石河流的施工实践 [J]. 地质与勘探,2002(5):24-29.

[3]郭华.市政工程施工中的非开挖施工技术探析[J].城市建设理论研究,2013(12).

篇6

关键词:垂直提升;连续运输;试验;研究

0前言

近年来,随着城市基础建设的迅速发展,国内许多大城市(上海、北京、广州、武汉、重庆、南京等)都在发展地铁轨道交通运输系统,目前制约盾构推进速度的主要问题就是配套运输系统。以上海地铁明珠二期南浦大桥站到浦东南路站来计算,按照采用原有间断运输方式,由于车辆装土过程所耗时间多、单位时间运量小,盾构有效工作时间短(据地铁建设单位介绍,盾构有效工作时间实际不到开机时间的40%),以及运输距离超过500~700m时,运输能力严重不足等因素,盾构推推停停,每天可推进6~8m。地铁施工现场大多在繁华的城市街区,其施工场地、环保噪音都受到严格的限制,可见原有的运输方式已严重制约了地铁建设的施工进度。采取垂直提升连续运输技术取代原来使用多年的陈旧的间断运输方法是一种技术革新的趋势所在。

1主要研究内容和关键技术特点

垂直提升连续运输技术是一种适应性强、提升效率高的物料输送技术,具有运量大、连续运输、安全性好、设备占用面积小等特点,特别适合于地铁隧道施工现场受空间、时间、环保等条件限制的市政工程等项目。2002年以来上海地铁建设有限公司与煤炭科学研究总院上海分院成立了联合课题组,针对上海地区地质条件的特殊性以及对环保的严格要求等因素进行技术攻关,主要针对不同物理特性的物料(砂性土、粘性土等)进行试验,以取得相关的试验数据、设计参数以及针对粘土的卸料、清扫等难点的解决措施。本课题研究的主要内容:(1)垂直提升连续运输机型选择,要求系统高效率运行时低噪音、高可靠性。垂直提升连续运输技术可以通过多种途径达到目的,根据对上海地铁工地泥土土质的调研和分析,在煤炭行业连续运输技术中积累的经验,确定采用波纹挡边带式输送机来实现。因为波纹挡边带式输送机能根据各种特殊场合的需要,倾角从0~90°任意布置,能实现在极短的距离内,将物料从水平转换到90°提升的能力。为了取得较好的加料及卸料效果,试验台采用Z形布置形式,在尾部水平段加料,在头部水平段进行卸料。(2)地铁施工过程中运输各种不同物料的高适应性要求,从而保证快速连续运输,达到盾构快速掘进配套运输的要求。特别是上海特殊土质(黏泥、泥沙)这一国际公认特殊特性物料的要求。

为了满足地铁盾构后配套施工的适应性要求,主要的关键技术:

(1)波纹挡边带的结构、横隔板形状及连接技术波纹挡边带的基带、波纹挡边、横隔板之间采用较高强度的硫化和螺栓联接技术,其中波纹挡边硫化在基带的两边,横隔板与基带及波纹挡边的联接均采用螺栓紧固,更换方便。

(2)黏土质物料的可靠卸料和清扫技术

在输送黏土物料时,依靠重力的作用不能将其有效地卸下,留在输送带上的残余物料被带回回程分支,造成改向滚筒、回程托辊上积垢而导致输送带打滑、跑偏、磨损,滚筒、托辊过早损坏,影响输送机正常运行,故必须用清扫装置清除粘在输送带上的残余物料。由于波纹挡边带具有横隔板,不能用常用的刮板式清扫器和毛刷式清扫器,可以采用振动式清扫器和喷水式清扫器。喷水式清扫器除了需要充足的水源和高压泵外,还需要有排污系统或污水处理系统,以满足城市施工环保要求。香港九广铁路西铁地铁建设就是使用喷水式清扫器和污水处理系统,但其价格超过盾构和主机的价格,达到几千万美元。采用振动式清扫器,在上水平卸料段安装了由主动拍打器和被动拍打器组合而成的联合清扫装置。主动拍打器由电机驱动拍打装置打击输送带,被动拍打器是一种由若干个沿圆周均布的托辊组成的振动清扫装置,随输送带运行,托辊间断地冲击输送带引起振动,两者的工作原理都是拍打挡边输送带的非工作面,将粘附在挡边、隔板及基带上的物料振动下来,达到清扫的目的。拍打器接触输送带的部件必须能转动,以防止在输送带面上滑动接触,损坏输送带。主动拍打器安装位置距离卸料滚筒应尽可能近,以能使用滚筒面所提供的完全支承的输送带平面。拍打器旋转方向应与卸料滚筒一致,打击速度和幅度应该都可调节,以取得最佳卸料状态,并可在发生共振时进行调整。

为了能确保该技术攻关研究的成功,根据煤炭科学研究总院上海分院在煤炭行业连续运输中积累的技术经验,并结合上海地铁的实际情况,先组建模拟工况条件下的试验台,通过试验台的型式试验,对垂直提升连续运输技术在上海地铁隧道建设工程的应用进行研究试验,取得了该项技术在隧道工程领域应用的阶段性成果。试验成功后制造出结构更合理的垂直提升连续运输设备,达到地铁施工现场的生产要求。

2垂直提升输送系统的结构概述

垂直提升连续输送系统由波纹挡边带式输送机(见图1)和转载带式输送机组成。

波纹挡边带式输送机主要由波纹挡边输送带、驱动装置、传动装置、机尾拉紧装置、改向装置和清扫装置等组成。

2.1波纹挡边输送带

它由基带、波纹挡边及横隔板组成,以普通输送带作为基带,在其两边粘结(硫化)上波纹挡边,并在2条波纹挡边之间的基带上,按一定的间距联接(硫化或用螺栓联接)上横隔板。

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(1)基带

基带的外形与普通输送带相同,但横向刚度一般比普通输送带的大。其抗拉体材料(芯层)采用尼龙帆布,主要承受拉力,在芯体的上下面外加特殊加强层,增加横向刚性,再覆盖上一定厚度的胶,提高使用寿命。

(2)波纹挡边

挡边做成波纹状是为了使输送带能顺利地绕过滚筒和凸凹弧区段,以满足输送线路的要求。同时也使挡边上部不会产生过大的附加应力。挡边的波形可以是齿形、S形、W形和WM形,目前多用S形。

(3)横隔板

在波纹挡边之间的基带上,按一定的间距粘结横隔板,横隔板间距是根据输送量、输送机倾角和物料粒度等诸多因素来确定的。为了提高输送能力,避免出现撒料现象,则需要较小的隔板间距。但是为了取得较好的加料和卸料效果,则要求有较大的隔板间距。

2.2驱动装置

驱动装置是波纹挡边输送机的动力部分,它主要由电动机、联轴器、减速器和制动器等组成。电机是驱动单元的动力源,通过变频调速装置实现无级变速,满足不同试验速度的需要。

2.3传动装置

传动装置主要由传动滚筒、机头架等组成。传动滚筒是将驱动装置的动力,通过摩擦力传递给波纹挡边带使之运行的部件。传动滚筒的表面包上橡胶,增大传动滚筒与波纹挡边带之间的摩擦系数,减小滚筒表面的磨损。

2.4改向轮

改向轮用于挡边带凸弧段的下分支或凹弧段的上分支,它们托在或压在波纹挡边输送带有波纹挡边和横隔板的一面,其作用是改变输送带运行方向。改向轮有单式和复式2种。单式改向轮支在挡边输送带的空边上,复式改向轮的大轮支在挡边输送带的空边上,小轮支在挡边输送带的挡边顶部。

2.5托辊和挡辊

托辊主要有上托辊、下托辊、缓冲托辊、凸弧段托辊和凹弧段托辊。上托辊用于支承输送带及其上的物料,下托辊用于支承输送带,缓冲托辊安装在挡边机的受料段,以减小物料的冲击,使之稳定运行,延长输送带的使用寿命。凸弧段托辊和凹弧段托辊都是成组使用,相当于改向滚筒,前者用于支承凸弧段输送带及其上的物料,后者用于压住凹弧段输送带。波纹挡边输送机的托辊都是采用平托辊。挡辊安装在凸弧段和凹弧段的基带上分支的两侧,一般成组使用,用于防止输送带跑偏。

2.6清扫装置

清扫装置用于清扫输送带上粘附的物料,本机设有头部清扫器和尾部清扫器。

在输送黏性大的物料时,采用一种清扫装置往往不能把输送带完全清扫干净,可采用联合清扫装置。头部清扫器就是采用了联合清扫装置,由主动拍打器和被动拍打器组合而成。工作原理都是拍打挡边输送带的非工作面,从而将粘附在挡边、隔板、及基带上的物料振动下来,达到清扫的目的。安装位置距离卸料滚筒应尽可能近。

尾部清扫器采用普通空段清扫器,靠近机尾改向滚筒安装,用来清扫撒落在回程分支输送带上的物料,防止物料夹在输送带与尾部滚筒之间,发生输送带跑偏,损坏滚筒和输送带,影响输送机的正常运行。

2.7拉紧装置

拉紧装置是使输送带具有足够的张力,保证输送带与传动滚筒之间产生足够的摩擦力使输送带不打滑,并限制输送带在各托辊之间的垂度,使输送机正常运行。本机采用螺旋拉紧装置,拉紧滚筒安装在尾架上的滑架中,通过转动尾架上的螺杆使滚筒前后移动,以调节输送带的张力。螺旋拉紧装置结构简单,操作方便。

2.8机架

机架是用于支承滚筒、改向轮、改向托辊组及承受输送带张力的装置,本机机架采用了结构紧凑、刚性好、强度高的钢结构矩形机架。

2.9电气控制

试验台电气控制采用就地控制,顺序启动,变频调速,以接触器、继电器为主要电气控制手段。实现对输送机的起动预警、停车、紧急停车、故障保护等操作,具有电机电流、输送带速度和设备运行及故障状态的LED显示功能。系统布置故障沿线紧急停车的拉线开关、防跑偏开关、信号电铃。

3试验参数选取与结论

本系统的主要技术参数必须与上海地铁隧道掘进的盾构的主要技术参数相匹配。试验台参数的选取尽量符合实际使用工况,根据盾构掘进的尖峰速度计算,盾构的最大出土速度为180t/h,盾构后面转载带式输送机的带速为1.6m/s,通过设计计算,确定试验用垂直提升输送机的主要技术参数如下:

经过对地铁施工现场不同特性泥土的多次试验后得出结论如下:

(1)系统驱动装置主要元部件的性能满足要求,运行可靠。

(2)波纹挡边带的横隔板采用TC型结构后,横隔板间距在300mm左右比较合适,间距太小(如200mm)时,黏性泥土不易完全进入波纹挡边和横隔板之间,有泥土搁在横隔板上,在垂直段会落下来。间距太大(如大于400mm)时,泥土在垂直段会超出横隔板掉下来。

(3)仅采用被动拍打器时,黏土物料在机头滚筒处直接卸料的约30%,上水平卸料段落料约60%,垂直回程段和机尾水平回程段的落料约10%,带速越高,回料越严重。即使用高压水枪冲洗波纹挡边带上的残余粘土,由于在运行中,清扫效果并不理想。黏土用长溜槽转载时,易造成物料飞溅、堵塞,影响系统的连续运输。

(4)增加机头上水平卸料段的长度,有利于改善卸料条件,在增加了一套主动拍打器后,基本上解决了卸料和清扫难题,泥土经过卸载滚筒和主、被动拍打器的振动,在机头水平卸料段内落下,经头部卸料平型输送带集料机回收,卸到转载输送机上,实现了物料的连续循环输送,运行情况良好。

(5)无论是砂性土还是黏性土,在试验过程中都没有发生飞料现象;使用高分子聚乙烯横隔板时黏泥情况与橡胶横隔板相差并不明显。

垂直提升运输系统在试验过程中各项研究内容达到了预期的要求,解决了粘土物料的垂直提升、卸料和清扫等技术难题。

4实际应用情况

目前垂直提升连续运输系统已应用到上海明珠线二期工程浦东南路站-南浦大桥站区间隧道的建设中,它与水平带式输送机连接组成泥土的连续运输系统,系统运行中碰到了一些诸如输送带跑偏、滚筒轴承损毁等机械故障以及对不同土质的适应性问题,但总体来说,运行是正常的,应用是成功的。在运送7#土层推进过程中,创造了盾构推进23环/d的地铁隧道施工新记录。可以得出如下结论:采用波纹挡边带式输送机垂直提升运输泥土物料技术上是可行的。可以预见,对该运输系统进一步完善改进后,在隧道工程领域和其他相关领域将有广阔的应用前景,它必将充分发挥盾构的推进能力,大大提高推进速度,缩短施工周期,节约大量的人力和物力,具有较大的经济效益和社会效益。

参考文献

[1]宋伟刚.带式输送机的发展与评述[J].物料搬运与分离技术,1998(2):34-43.

[2]吴明龙.YT系列液力调速装置的结构原理及技术特点[J].煤矿机电,1999(1):14-16.

[3]A.HarrisonandA.W.Roberts,TechnicalRequirementsforOperating

ConveyorBeltsatHighSpeed[J].BuikSolidsHandling,1984,4(1).

[4]刘克勋,黄松元.起制动时输送带动态响应的计算机模拟[J].连续输送技术,1989(3).

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【关键词】帷幕注浆 注浆材料选择

中图分类号: U45 文献标识码: A

一、前言

现在注浆工艺越来越收到人们的重视,但是目前的注浆材料有很多种,需要我们去分辨注浆材料的适用性在隧道工程的施工中帷幕注浆是施工的一个重要因素,而材料的选择对施工质量有着决定性作用。由于本身的地形因素和特点,我们应具体问题具体分析。

二、帷幕注浆技术简介

注浆技术是以堵水和加固岩土为目的的,实用性强,应用范围广,在隧道及地下工程中,注浆技术主要用于软土地层的加固、富水断层破碎带的堵水加固等,由于围岩软弱破碎,稳定性差,加之水的影响,采用一般的方法,施工极其困难,掘进速度慢,施工安全难以保证。在这种不良地质地段施工,采用深孔超前帷幕注浆全封闭固结止水技术,是一种安全可靠的有效方法。

帷幕注浆技术是超前预注浆的一种,主要内容包括注浆工艺、注浆材料和注浆设备等几个方面。

1、工艺特点

1.1、工作面和周边围岩均布孔,进行全断面全封闭深孔注浆固结止水,在隧道开挖断面周边能形成一定厚度的堵水帷幕,对于水源保护要求高、以堵为主的隧道和地下工程尤为合适。

1.2、注浆孔深度大,注浆段长度20m以上,可减少注浆与开挖工序的频繁倒换和作业循环次数,故能加快进度。

1.3、主要用于铁路、公路、水工隧道及其他地下工程的富水断层带和软弱围岩施工。

2、基本原理

隧道帷幕注浆就是沿开挖轮廓线(含底部)按轴向辐射状布孔,按一定的间距,钻一些直径70~160mm的孔(孔深为20~50m),为了防止开挖面涌水,在开挖面中心也布孔。然后注入按一定比例配制而成的浆液,浆液渗透扩散到破碎带的孔隙中并快速凝固,与周围破碎岩块固结成具有一定强度的结石体,在隧道周边及开挖面形成一个堵水帷幕,切断地下水流通路,并和周围的岩体固结成一体,从而达到固结围岩和止水,保持围岩稳定、增强施工安全的目的。

三、岩溶隧道帷幕注浆的技术要点

1、岩溶隧道帷幕注浆加固地基作用提高地基的承载能力,提高土体的强度和土体的侧向抗压力,满足设计要求。

2、岩溶隧道帷幕注浆加固路基原理利用液压、气压或电化学的原理,通过注浆管把浆液均匀地注入地层中。浆液以填充、渗透和挤密的方式,赶走土颗粒间或岩石裂隙中的水分和空气后占据其位置。经人工控制一段时间后,浆液将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个路基整体,形成一个结构新、强度大、防水性能好、化学稳定性良好的“结石体”。

3、注浆溶液一般采用水泥浆液,用于控制浆液的凝胶时间多采用两种溶液混合方式,如水泥浆和水玻璃。水泥浆适用于岩土加固,路基加固多采用的是水泥浆液

四、岩溶隧道帷幕注浆材料分类

1、注浆材料的定义及分类

定义:在压力作用下注入地层、岩石或构筑物的缝隙、孔洞中,达到增加承载能力、防止渗漏及提高构筑物整体性能等效果的流体材料。

分类:总体可以分为固体注浆材料和化学注浆材料两大类。固体注浆材料是由固体颗粒和水组成的悬浮液,有水泥浆、水泥黏土浆、黏土浆、水泥水玻璃等4种。化学注浆材料是由化学药剂制成的流动性好的液体。用它能灌入比较细微的缝隙,还能根据需要调节凝结时间,有水玻璃类灌浆材料、环氧树脂灌浆材料、甲凝等。

2、常用注浆材料在工程中的应用及特点

首先先介绍一下固体注浆材料:

2.1、单液水泥浆类浆液:

单液水泥浆类浆液是以水泥为主,添加一定量的速凝剂,用水调剂成的浆液。它具有以下特点:

凝结时间可根据实际需要随意调节,其变化范围为几十分钟至几小时;浆液结石率较高,抗压强度可达5~10Mpa,对于基岩裂隙中堵水和加固是完全能满足要求的;抗渗性能好; 工艺设备简单,操作方便,较之双液浆有更大的优越性;难以注入0.2mm以下岩溶裂隙;浆液无毒性,对地下水和环境无污染,较之使用化学药剂为添加剂的浆液更安全;来源丰富,价格便宜;凝结时间相对较长。

根据注浆对浆液凝胶时间的要求,施工中试验人员在隧道内对不同浆液配比进行分组试验,取得不同凝胶时间下的配比,供注浆选用。

2.2、水泥―水玻璃类浆液:

水泥―水玻璃类浆液是以水泥和水玻璃为主剂,两者按一定的比例采用双液方式注入,必要时加入缓凝剂(磷酸氢二钠)所形成的注浆材料,是一种用途及其广泛,使用效果良好的注浆材料。它具有以下特点:

来源丰富,价格便宜;结石体抗压强度高,可达5~20Mpa,但后期强度由于水玻璃的作用易降低;浆液结石率为100%,结石体渗透系数10~3cm/s,抗渗性能好;难以注入0.2mm以下岩溶裂隙;采用双液方式注入,施工工艺较单液复杂。

2.3、TGRM水泥基特种灌浆材料:

TGRM水泥基特种灌浆材料:是以特制的高性能水泥,配以适当种类和数量的外加剂,共同混合均匀,制成具有早强、高性能的水硬性胶凝材料。它具有以下特点:

比表面积大,可注入0.2mm以下岩溶裂隙中,弥补了普通水泥浆液在岩溶小裂隙中不易扩散的不足;浆液结石率可达100%,抗压强度可达50MPa以上;操作技术要求高;浆液无毒性,对地下水和环境无污染,较之使用化学药剂为添加剂的浆液更安全;价格昂贵。

2.4、粘土浆。黏土浆使用中混散物的聚合体系,有水和固体颗粒粘土组成,故粘土悬浮液的性质随固相的数量及其水相互作用的情况,固相中所含混散性颗粒的数量以及粘土微粒中交替离子团的成分而变化。就注浆技术而言,粘土浆比水泥浆的优势就是其可注性优于水泥浆,因为粘土的分散性比较高,所以在注浆过程中更容易被用来填充那些对颗粒细度要求比较高的工程。

2.5水玻璃类灌浆材料。水玻璃(硅酸钠)是化学灌浆中最早使用的一种材料,水玻璃类浆液是由水玻璃溶液和相应的胶凝剂组成。水玻璃类化学注浆材料分为碱性水玻璃和酸性水玻璃. 碱性水玻璃浆材的主要缺点是凝胶体有脱水收缩和腐蚀现象,耐久性较差及对环境有污染。酸性水玻璃可在中性区域内凝胶,凝胶体没有碱溶出,不存在碱性水玻璃的腐蚀现象和环境污染问题,耐久性较好。这种材料的可注性比较好,浆液凝结后的强度和粘结度也比较高,耐久性也比较好,有的甚至可以达到10年以上,但到时候可能会对周边环境和地下水有一定的影响。

2.6环氧树脂类浆液。环氧树脂具有强度高,粘结力强,收缩小,化学稳定性好等特点。其粘结力和内聚力均大于混凝土,因此对于恢复结构的整体性,能起很好的作用。但其浆液黏度大、可注性小、憎水性强、与潮湿裂缝黏结力差。

2.7甲凝浆液。甲基丙烯酸酯类浆液(甲凝浆液)是一种化学补强灌浆材料。其浆液和凝胶体主要特点是黏度低,因为是化学类材料这些材料所以和前面几种材料一样可注性比较好,而且其浆液的强度和粘结力都比较高,不足之处是甲凝为憎水材料,液态时怕水,在注浆前,必须用风吹干裂缝和在浆液内加入一定的阻聚剂等。

综上所述,随着注浆技术在工程建设领域中的逐年扩展,浆材也从早期的粘土、石灰和水泥发展到现在的水泥-水玻璃浆液与各种化学浆液共存的快速发展时期。注浆材料通常指浆液中的主剂,为化学材料和粒状材料;浆液是同主剂、溶剂、固化剂等经混合后所配成的液体,可分为溶液型和悬浊型两大类。另外,确定注浆材料的选择影响到注浆工程的进度、质量、造价以及建(构)筑物的安全。原始阶段的注浆目的相对单一,现代注浆需同时满足多个目标,注浆标准也变得复杂化和多样化,这无疑会给注浆材料选取增加更大的难度。还必须要考虑到注浆对周边环境的影响,也就是环保控制要求,这个问题也越来越受到关注,甚至成为注浆方案选择或放弃的重要原则,其对注浆方式,注浆材料要求都提出严格的限制。

总之,注浆设计过程是一个多模糊性,多影响因素的复杂动态随机过程,且因设计多采用半经验与经验公式,所以导致实际值与计算值差别很大。

五、岩溶隧道帷幕注浆的选择

1、帷幕注浆选择要结合的实际情况

1.1、根据隧道水文地质,说明该段多处浅埋、岩体松散、透水性强,防水的原则主要就是采用“以堵为主”,或是“排堵结合”的现场试验,通过隧道衬砌的受力分析,确定合理的防水原则,从而保证施工安全、隧道结构永久安全。

1.2、根据对应隧道支护与衬砌结构的位移量测、应力量测及结构计算分析,并考虑施工安全和结构安全要求,确定二次衬砌的施作时机。

1.3、通过在复杂地质地层内采用大管棚超前注浆加固、超前小导管注浆加固、超前锚杆方式,结合围岩情况、隧道防水要求、支护衬砌受力、施工进度及可操作性情况,确定该段的超前支护方式。

2、浆液的选用

根据实际情况中显示地质情况和漏渗水的状况,应该选用水玻璃浆液,这是一种价格较为便宜,且选用面广的水泥材料。

影响浆液凝固时间和凝固效果的因素包括,水玻璃泥浆的浓度和水灰的比例,其中水玻璃泥浆的浓度越小需要的凝结时间就越短,水玻璃泥浆的浓度越大需要的凝结时间就越长。泥浆中的水灰的比例越大,凝固需要的时间就越长,水灰的比例越小需要的凝固时间就越短。

灌注材料的性能要求与配比

目前注浆浆液的品种繁多,种类各异,其中主要有两大类:水泥浆液和化学浆液。水泥浆液中主要有单液水泥浆、水泥一水玻璃浆、粘土水泥浆等。

一般说来,要取得良好的注浆效果,浆液应同时具有两种性能:可灌性――浆液在可泵期内保持很好的流动性,粘度增长不大;可控性――浆液在可泵期后粘度迅速升高,从可泵期到初终凝的时间间隔较短。

岩体中节理裂隙与土体空隙的不同,地下水的渗流规律也不同。对水泥浆液性能的基本要求,应该满足如下几点:①颗粒应有一定的细度,便于充填含水层微细裂隙。②应具有较好的稳定性,析水率低。③具有良好的流动性、粘度不宜过大。④形成结石后应致密、均一,并具有良好的防渗作用和必要的强度。

3.新型材料的应用以及应用前景

由于传统固体注浆材料颗粒较大,以至于可灌性较低,不能满足各种地层的不同要求;化学注浆材料虽黏度低、可灌性好、凝结时间易控制,但较固体注浆材料胶凝后抗压强度明显低很多;注浆材料的腐蚀性、毒性、环保性对实际工程中注浆材料的选择产生了很大的局限性;很多注浆材料(如:高分子注浆材料)因自身成本及施工成本较高而不能得到广泛的应用。因此在应用中应注意一下事项:

3.1、岩体裂隙是天然条件下形成的不规则的破裂面 ,其不规则特征强烈地影响浆液的渗流过程,而裂隙的分布、表面特征具有随机性,服从一定的随机分布规律。

3.2、影响帷幕注浆效果的因素很多 ,受实际工程的影响较大,不能简单地以堵水提高多少来衡量 ,而应建立岩体结构、注浆材料和注浆帷幕体之问的相关关系。

综合上述原因现阶段注浆材料的环保性、耐久性、能适应不同环境的性能成为人们主要研究的方向。因此寻求渗透性强、可灌性好、无污染、固结体强度较高、凝胶时间易于控制、价格便宜和施工方便等综合性能指标高及成本较低的绿色新型注浆材料,成为当今注浆材料的发展方向。新型材料的应用符合世界发展趋势和人类发展的需要,展望未来,注浆新型建材及制品既面临机遇,也面临挑战。未来新型注浆材料将全面普及到建筑业的方方面面,成为时代的需求,是未来行业发展的新的技术风向标。其光辉的前景已经展现在我们的面前。只要加强领导,坚定信心,增添措施,我国新型建材及制品工业一定会快速发展,真正成为新的经济增长点,为我国国民经济的发展和人民生活水平的提高作出更大贡献。

结束语

帷幕注浆环节的好坏决定着工程的质量。注浆材料的选择对施工的重要性不可言喻。怎样区分各种注浆材料,选择合适的注浆材料进行注浆,是岩溶隧道帷幕注浆技术成功的关键。在实际施工中,我们一定要做好试验,将外界因素考虑全面,合理选择材料,确保工程的顺利完工。

参考文献:

[1]崔玖江,水下隧道注浆堵水[M].人民铁道出版社,2011,3(2)

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关键词:GPS定位系统 GPSKTK

引 言

近年来,GPS接收机的小型化、小功耗给GPS用于工程测量提供了有利的硬件条件。在软件方面,GPS快速定位方法也有较大的进展,这些都促使GPS在工程测量中得到较广泛的应用。实践证明,在缩短工期、降低成本和设计的灵活性方面,GPS技术较常规技术有不少优越之处。

1、GPS定位系统的fit成、定位原理

GPS(全球定位系统)为美国第二代卫星导航系统。GPS定位系统由卫星星座(空间部分)、地面监控系统(地面部分)、GPS接收机(用户设备部分)组成。星座由24颗卫星组成,其中21颗GPS工作卫星,3颗备用卫星,大致均匀分布在6个近似圆的轨道面上;地面监控系统是整个系统的中枢,由5个监测站、1个主控站、3个注入站组成,分布在美国本土和科罗拉多以及三大洋的美国军事基地,它主要的功能是:完成对GPS卫星信号的实时监测,向每颗卫星提供其编写并播发的导航电文,包括卫星星历(即一系列描述卫星运动轨道参数的数据)、卫星钟差和大气修正参数等;GPS接收机是能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备,由主机、天线和电源组成。GPS卫星发送的导航定位信号即GPS信号,是一种全球共享的信息资源。各类用户,在任何地点、任何气候、任何时刻均可用GPS接收机接收信号,进行导航定位测量。

GPS定位原理,类似于传统的后方交会。如果已知空间GPS卫星的瞬时位置,若仅确定测站点的三维坐标则GPS接收机只要接收到3颗GPS卫星发射的信号,即得卫星到测站点的几何距离,就可根据后方交会原理,确定出测站点的三维坐标。由于造价的原因,GPS接收机中的时钟精度有限。与GPS时间相比有较大的偏差,因而需要将这一时间作为待定参数,与待定空间参数并求解,故最少需要观测4颗GPS卫星。由于各种偏差的存在,GPS接收机根据接收信号所确定的量不是上述的几何距离,而是带有一定偏差的伪几何距离一伪距。由于伪距是通过测码或测相而确定的,因此,作为GPS的基本观测值,一般是指测码伪距和测相伪距(载波相位)。

2、GPS在工程测量中的应用

2.1 建立工程控制网

工程控制网是工程建设、管理和维护的基础,其网型和精度要求与工程项目的性质、规模密切相关。一般来讲,工程控制网覆盖面积小、点位密度大、精度要求高。用常规的方法,多采用边角网。采用GPS定位的方法建立工程控制网,具有点位选择限制少,作业时间短,成果精度高,工程费用低等优点。可应用于建立工程首级控制网,变形监测控制网,工矿施工控制网,工程勘探、施工控制网,隧道等地下工程控制网等等。应用GPS技术建立控制网,通常采用载波相位静态差分技术,以保证达到毫米级精度。应用GPS技术建立道路勘探、施工控制网和隧道工程控制网等具有显著的优势。道路勘探、施工控制网,具有横向很窄、纵向很长的特点。采用传统的三角锁、导线方案,多数需要分段实施,以避免误差积累过大。采用GPS技术,由于点与点之间不需要通视,可以布设很长的GPS点构成的三角锁,以保持长距离线路坐标控制的一致性。通过在实际应用的情况比较,我们总结出在平均边长在5公里以下的工程GPS控制网,用双频接收机观测20-30min即可达到满足工程精度要求的良好结果。因此在实际工作中,当观测条件良好时,工程GPS控制网的观测时段可以比规范规定的时间缩短10-20min,这对进一步提高GPS测量的效率无疑具有积极的作用。

2.2 变形监测

变形监测主要是监测像大桥、水库大坝、高层大楼等建筑物、构筑物的地基沉降、位移以及整体的倾斜等状况。监测工作的特点是被监测体的几何尺寸巨大,监测环境复杂,监测技术要求高。常规的监测技术是应用水准测量的方法,监测地基的沉降;应用三角测量(或角度交会)的方法,监测地基的位移和整体的倾斜。GPS技术在该领域有广泛的应用。我们在坑口塘水库大坝变形监测中建立高精度GPS监测网,最后得出毫米级精度的绝对平面位移与相对垂直监测数据;最后用TCAl800全站仪(1mm测距精度的自动照准精密型全站仪)进行检测比对,实践证明GPS测量完全可以取代高精度边角网测量。这样给我们启示:在不低于二等精度的GPS控制网。应用在短边监测网如水库大坝监测中,完全可以替代常规边、角监测网,而且可以取得毫米级甚至亚毫米级精度的绝对平面位移与相对垂直监测数据;在有条件(解决多路径效应,如采用扼流圈天线)的情况下,小范围内以大地高取代高精度的水准测量的正常高也是有可能的。

2.3 带RTK的碎部测量与放样

RTK(RealTimeKinematic)技术,即载波相位差分技术,是实时处理两个测站载波相位观测量的差分方法。RTK系统由两部分组成:基准站(坐标已知)和移动站(用户接收机)。其基本原理是:将基准站采集的载波相位发送给用户,用户根据基准站的差分信息进行求差解算用户位置坐标。RTK技术可应用于测绘地形图、地籍图,测绘房地产的界址点,平面位置的施工放样等。采用RTK技术测图时仅需一人进行。将GPS接收机放在待定的特征点上1、2秒钟,同时输入该特征点的编码即可。把一个小区域内的地形、地物特征点测定后传入计算机,由专业成图软件、在人工适当的干预下,形成所要的成果图。采用RTK技术进行放样,标定界标点,是坐标的直接标定,不像常规放样那样,需要后视方向、用解析法标定,因而简捷易行。

2.4 区域差分网下的碎部测量与放样

区域性GPS差分系统下的碎部测量与放样,是基于区域GPS差分网进行的。区域差分与RTKJ基点载波相位差分的原理相似,不同的是区域差分的基准站往往多于1个,多基准站组成基准,基准网提供各个基准站的差分信息,用户接收机根据自己的位置确定各基准站差分信息的权,按非等权平差后形成自己的差分改正数.实现差分定位。

3、优缺点

3.1 优点

(1)用途广泛:GPS技术可应用于国民经济的各个领域。对于测绘行业而言,GPS定位系统已应用于:大地测量,地壳板块运动监测,建立各种工程监测网和进行各种工程测量等。GPS技术在工程测量中的应用有着广泛的前景,特别是自动变形监测系统、工程施工的自动控制系统是未来应用研究的重要方向之一。

(2)定位精度高:短距离(15公里以内)精度可达毫米级,中、长距离(几十公里甚至几百公里)相对精度可达到10-7-10-8米级。差分导航的精度可达米级至厘米级。大型建筑物、构筑物变形监测,在采用特殊的观测措施、精密星历和适当数据处理模型和软件后,平面精度可达亚毫米级,高程精度可稳定在1毫米左右。

(3)自动化程度高:用GPS接收机进行测量时,测量员只要将天线准确地安置在测站上,量测天线高,接通电源,启动接收单元,仪器即自动开始工作。在结束测量时,只需关闭电源,收装接收机,便完成了野外数据采集任务。如果在一个测站上需要做长时间的连续测量,还可实行无人值守的数据采集,通过数据传输将所采集的定位数据传输到数据处理中心,实现自动化的GPS测量和计算。

(4)全天候观测:应用GPS定位、导航,不受天气的影响,可以全天候地工作,这一特点,保证了变形监测的连续性和自动化。

3.2 缺点

(1)建立工程控制网时一些带有隐蔽性和遮挡性地区无法使用或不便使用GPS技术。如在进下地下工程、隧道控制测量中地面首级控制网可以采用GPS技术,在地下施工控制方案中却无法采用,因为地下没有GPS信号。在大森林中布设控制网,如果道路较窄而道路两旁的树木茂盛,GPS信号就会被树木遮挡而呈现断断续续,很难解算出符合精度要求基线向量。

(2)碎部测量与放样时,高大的建筑物会遮挡GPS信号,使得观测值产生周跳,破坏了整周计数的连续性,需要重新确定初始周未知数。这样,不但影响观测工作的效率,也影响了工作人员的情绪。如果这种现象频繁出现,将造成记录的支离破碎,影响成图精度甚至会发生错误。

(3)高程测量时应用GPS定位技术不能直接得到地面点的正常高,而只能得到大地高,确定地面点的正常高,必须要知道地面点的高程异常,这就限制了GPS技术在高程测量方面的作为。

(4)变形监测的一次性投入成本和长期监测运行成本较高,高程精度不象水准测量那样容易达到监测测度要求,而且组织复杂。

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【关键词】共同管沟工程技术建设费用 管理模式

中图分类号:K826.16 文献标识码:A 文章编号:

近几十年来我国的经济以不可思议的速度高速发展,特别是沿海地区的一些较发达城市,城市日新月异。然而在快速发展的背后我们也必须看到,在这些城市建设发展中存在着大量的重复建设、资源浪费、环境污染等问题,这似乎与建设和谐社会的目标格格不入。

水电、通讯等各个部门将道路一次又一次拉开缺口维修或重新敷设管道,这样的场景在全国大部分城市每天都在上演,耗费了大量的社会资源,对国民经济的可持续发展造成了很大的阻碍。确实随着经济的发展,城市化水平的提高,人们不断向城市集中,加剧了对城市供水、供电、通信等基础设施的要求,地下管线的扩容问题不可避免。那么怎样才能使城市建设达到一劳永逸的效果呢?很多发达国家都意识到了这个问题,他们都不约而同的采取了共同管沟这个解决方法。

所谓的共同管沟就是在城市地下建造一个隧道空间,将市政、电力、通讯、燃气、给排水等各种管线集于一体,设有专门检测、监视系统,实现对城市生命线的统一规划、统一建设、统一管理。因为共同管沟运输着城市最基本的供需,所以共同管沟又被称为城市地下生命补给综合走廊。

共同管沟的建设最早开始于1833年的法国巴黎,随后德国、英国、美国等发达国家都开始了共同管沟的建设。我国的共同管沟始于1958年,北京在天安门广场的地下敷设了一条长1076米的共同沟,但是较大规模的共同管沟建设从1993年才开始,上海浦东新区初步建成了国内第一条规模较大、距离较长的共同沟,全长11.125公里。最近几年我国济南、杭州、厦门等较沿海较发达城市也在尝试着共同管沟的建设。但是与日本、美国等国家动辄几十公里的大规模建设相比,我们的建设规模、发展速度在一定程度上显得落后了许多。那么究其根本是什么原因导致我国的共同管沟发展如此艰难呢?

一、技术方法方面

目前世界上关于地下管线建设主要有这样几种方法:明挖法、盾构法、潜埋暗挖法。根据下面的表格比较分析发现:1)明挖法:适合在尚未开发地区使用,否则需要进行大量的地表建筑拆除,道路线路修改,对环境和交通影响很大,同时拆迁费也是很大的开销;2)潜埋暗挖法:不需要太大的场地,能够适应复杂的地质环境,但是难以采用大型机械,施工缓慢,地下施工环境差,隧道防水容易出现问题;3)盾构法:机械化程度高,施工速度快,防水较好,施工人员安全得到保证,但是对操作要求高,前期投资很大,比较适合管线较长的大型工程。

从工程技术与经济方面就可以看出关于共同管沟建设存在很大的矛盾。用潜埋暗挖法,需要配合各种辅助工具用于地质加固,所以造价相当高昂,并且进度缓慢;盾构法是目前最适合城市管线建设的方法之一,机械化程度高,进度快,环境影响小,适合各种规模的管线建设,尤其是长距离、大规模的管线敷设,但是由于目前国内关于共同管沟的理念还未完全成熟,一般都是小规模建设,所以盾构法的优势没有得到发挥。其实就工程建设费用来看明挖法是最理想的共同管沟建设方案,造价便宜、工艺简单、施工安全、进度迅速,唯一的缺点是需要很大的工作场地,所以若优先采取这样的方法需要一个前提条件―不需要大规模建筑拆迁、管线修改。然而一般我国建设共同管沟都会是比较发达的城市,例如上海,杭州等,这些城市由于本身的地面基础设施比较完善,若要用明挖法修建共同管沟,需要进行大量的房屋拆迁,交通管制工作,所以前期工作量很大,整体造价也很高,所以目前几乎所有国家的共同管沟建设都集中在新城区,就是像美国、日本这样发达国家也不愿意在旧城区大规模建设共同管沟,因为代价实在巨大。从共同管沟的建设历史来看,很多管沟建设比较完善的国家都是采用了明挖法。例如日本,在1963年日本开始大规模建设共同管沟时,当时的日本正处于战后重建时期,城市正在重新规划,所以明挖法正符合当时日本的城市管线建设的需要。

因此对于新兴城市的建设就牵扯到政府的规划前瞻性问题了。如今我国正在进行大规模新城市建设、新城区规划,政府需要考虑到这些城市以后的可持续发展问题,而不是目光短浅局限于十几年,前瞻性的规划建设将惠及子孙后代。

二、经济方面

共同管沟的建设涉及给排水、通信、市政等各个方面,规划建设复杂困难,造价也很高昂。共同管沟的建设费用包括内部成本和外部成本,其中内部成本指共同管沟的建设、管理和维护费用,外部成本指共同管沟施工时对周围环境造成的影响。

根据台北市统计局统计共同管沟的平均建设费用约为13万元/m,每年的维护费用为830元/m,因为共同管沟在建设工程中不可避免的要进行道路破坏,植物迁移或砍伐,以及原有管线的迁移破坏,这也是一笔巨大花销。粗略估算,每米的共同管沟的一次性投资至少需消耗15万元。这样的一大笔费用对于中国的大部分城市来说是难以支付的。虽然有一部分发达城市拥有这样的财力完成这样的浩大工程,但这势必会占有很大一部分的社会资源,使其他一些更需要建设的基础设施无法开展,例如教育、医疗、交通。这对于民生确实也会造成很大影响。

三、管理方面

由于历史的原因,我国目前的市政基础设施的运营和管理都是有相关的利益机构执行,如电力机构负责供电,那么他只关心电线的敷设,而电信部门也只关心通信线路的敷设。这导致了各个利益相关者由于既得利益问题会各自为政甚至有时会相互推卸责任。而共同管沟的发展需要各个利益相关者相互合作、统一规划、共同建设、共同管理、统一运营。这就会打破原本各自为政的格局,不可避免的形成了利益矛盾,短时间内这样的矛盾难以解决,这就给共同管沟的建设与发展带来了难以调和的阻力。

从根本来讲,还是因为共同管沟与可持续发展这样的理念在中国还没有普及,国内至今都还没有一部完整的关于共同管沟建设的政策法规。目前在亚洲共同管沟发展比较迅速有日本和中国台湾地区,而就目前情况来看,日本和台湾都已经颁布了一系列法规来保证共同管沟的发展。日本是目前拥有共同管沟规模最大的国家之一,共同管沟的总长度达到了600km。而在1963年以前,日本的共同管沟建设只得到了小范围的发展,直到后来日本政府制定了《共同管沟法》等相关法规和建设费用的分摊方法,拟定了长期发展计划,才促进了共同管沟的快速建设。台湾地区共同管沟的发展也借鉴了日本的经验,即以立法确保施行,以法规推动管沟的推广,目前台湾地区的共同管沟规模居亚洲第二,总里程超过240km。

所以一个城市想要大规模建设发展共同管沟,需要颁布一系列的法规政策来确保共同管沟的推广顺利,并且引进学习国外成熟的管理运营模式。目前国内外广泛运用的B-O-T模式(build-operate-transfer)即“建设-经营-转让”具有很大的优势,政府允许私营企业在一定时间内融资建设该项目并拥有经营管理权,但是这种方法适合共同管沟比较成熟的国家,而国内共同管沟起步晚,行业标准还未形成,相关的配套政策法规还未颁布施行,所以这种方法在国内暂时还无法推广。而国内(广州大学城)的做法是由政府出资建设并租借给企业,日常的维护费用由政府和管线使用单位共同负担,这种管理方法是一种大胆的尝试,但是它的缺点是投资主体单一,融资困难,这很大程度上也影响了共同管沟的推广与建设。

四、结语

随着城市化水平的不断提高,人们对城市的基础设施要求将会不断提高,共同管沟的建设将成为不可避免的问题。就目前我国的共同管沟建设经验来看,共同管沟的建设完全不存在技术问题,盾构法、潜埋暗挖法、明挖法等建设方法在国内的地铁、隧道工程建设中已得到多次实践。阻碍共同管沟推广的因素主要是融资、费用摊派以及运营管理问题,所以政府部门需要结合我国实际状况,学习国外先进的管理运营模式,规划要有前瞻性,管理要有针对性。只有这样相信共同管沟的发展才必将为人们的生活提供便利,为可持续发展做出贡献。

【参考文献】

[1] 黄谦.城市综合管沟发展及应用探讨[J].市政技术.2012(1):71-74

[2] 张帅军.盾构法在城市地下共同管沟施工中的运用前景分析[J].隧道建设.2011(8):365-368

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近年来,伴随着中国经济的高速增长,我国电线电缆行业得到了迅猛的发展,现已成为世界第一大电线电缆制造大国。但是由于常规电力电缆技术含量不高、市场准入门槛较低,使整个行业的企业数量已达到6000多家,市场竞争如火如荼,呈现持续的白热化状态。

为了打破这种局面,电缆家族中的特种电缆开始受到我国电线电缆市场的开放接纳,这为我国电线电缆行业带来了新生机,为我国电线电缆行业这位“夕阳老人”注入了一针强心剂。

大力扶持促发展

特种电缆就是有诸如耐高温,耐酸碱,防白蚁等特殊用途,可以在要求相对苛刻的,在诸如轮船、飞机、核电站等特定场合使用的电线电缆。作为具有独特性能和特殊结构的产品,特种电缆相对于产量大、用途广、市场成熟的常规电线电缆而言,具有技术含量较高、使用条件较严格、批量较小、附加值较高的特点。往往采用新材料、新结构、新工艺和新的设计计算。

据统计,目前特种电缆约占中国线缆市场总销售的30%。加之,特种电缆在轨道交通、隧道工程等领域有着广泛的应用,因此高技术规格的特种电缆具有广阔的发展前景。这为国内具有一定实力的光电线缆企业带来了新的市场机会。有业内人士分析认为:“特种电缆产品市场需求为我们搭起了一个巨大而又划分精细的舞台,需要我们自己去把握、去开发、去占领。在普通产品竞争激烈、无利可图的今天,何不着力开发特种电缆产品。“

我国把特种电缆放在做大做强的战略发展高度。出台了《硅橡胶绝缘电力电缆》、《硅橡胶绝缘控制电缆》、《变频器用电力电缆》、《计算机及仪表电缆》、《风能电缆》五项特种电缆通用技术要求,让电线电缆生产企业有章可循,有法可依。新一轮线缆标准的制定将改变我国新型电缆产品质量检验无依无据的弊端,使我国电缆产品质量迈上一个新的台阶。这不仅有利于行业有序发展,也便于国家监督管理,同时也为消费者购买提供指南。而面对激烈的市场竞争,如何取得先机成为国内厂商亟需考虑的问题。

随着我国经济结构调整的持续深入,昔日单靠毫无差异的产品,以廉价为优势的方法打天下的时代已经过去了,随着经济的发展、社会的繁荣、生活的提高,差异化产品和细分化产品的时代已经来临,发达国家和新兴工业化国家在产品开发上走过的道路,也就是我国现在和未来所要走的道路,而特种电缆就是在这样的大背景下日益发展壮大。

市场广阔前景佳

尽管我们对由产品导向型企业向市场导向型企业转变这个理念和观点在口头上是认同的,但是由口头认同到在实际工作中认同是两回事。是真认同还是假认同,标准只有一个,这就由我们的特种线缆在市场上的表现和市场反映所决定。

大型军工企业这些单位和企业肩负着国家高科技装备的科研和现代化装备的任务,其所需要的电线电缆大多是阻燃、耐温、质轻的产品,所需求的特种电线电缆的数量也在迅速增长,其中某些特殊材质的线缆尚需依靠进口。以装备某型导弹为例,仅特种电线电缆就需要200km左右;而装备某些电子对抗车,需特种屏蔽电缆多达300km以上。某航空导线生产企业表示,有业务往来的军品需求量多达45000km,但按该企业目前的设备、技术条件,该企业最多仅能满足5000km,占需求量的11%,前景广阔,供不应求。

需求大的不仅仅只有军用,特种电缆在民用方面同样有着极大的需求。高层建筑发生火灾难以扑灭,一直以来都是世界各国急需攻克的难题。上世纪90年代开始,美国和欧洲纷纷转变思路,既然高空灭火是世界性难题一时难以解决,那么就在防灾、减灾方面下功夫,阻燃、低烟、耐高温电缆也就在那时开始,被应用于高层建筑。近几年来,国内兴起的智能大楼中也有不少采用阻燃耐高温的电线电缆和燃烧后低发烟、无毒素挥发的环保型电线电缆,目的也是防止不安全事故产生。据统计,一栋20层高的办公大楼,其各类综合布线的需求总量就超过40km。因此,建筑用线品种繁多,用途广泛,市场容量是极其巨大的。

无独有偶,能源一方面作为国家安全战略的保障,一方面作为人民工作生活的保障,其对特种电缆,也有着不小的需求。国内最大的测井电缆生产企业之一,江苏华能电缆股份有限公司总经理陶明在接受我们采访时表示:“油田测井电缆的需求数量与油井钻探、建设的数量有着直接关系,我国每年新建、维修石油平台需要各类电缆约8000到10000km,预计到2020年将超过25000km。但是,目前国内80%的测井电缆采购自国外,尤其是深度大,地质复杂的西部地区,对绝缘材料和铠装钢丝有着很高的防腐蚀、耐开裂要求,国内尚无能力生产,国产化潜力巨大。”

记者调查发现,随着目前全球石油、天然气能源日益紧张,由陆地的开采开始大规模地转向海洋领域,海洋石油、天然气工程项目规模不断扩大,需要从陆地向海上石油平台、平台与平台之间进行电力、通讯的传输及技术数据的反馈、控制,使综合海底电缆的需求量在不断增长。根据我国石油发展规划,我国海洋石油开发将迎来一个高速发展期,今后5年将有上千亿元的投资用于海洋石油开发。预计今后10年,我国石油平台的增加速度将保持在8%~10%。

陈规陋习勿带入

像航天航空、民航飞机、高铁机车、磁悬浮、核电这样的高精尖产业,像石油化工、冶金机械,地产建筑、信息通信、汽车舰船这样的基础产业,或多或少都会找到特种电缆的身影。面对中国庞大的特种电缆需求,国内诸如远东、宝胜、上上,国际上诸如耐克森、百通等企业,均在开发自己的特种线缆项目。众多的企业、庞大的资金进入这个尚未充分开垦的处女地,值得我们欣喜,但是切莫将电线电缆行业固有的老问题,带到新市场上来。

我们都知道,电线电缆行业发展至今,开创出辉煌过去的同时,也带来许多问题,过分竞争就是目前该行业所面临的最大问题。首先是产品价格竞争,由此引发了一系列的企业间的仇视和痛恨,进而在行业内发生了一系列的企业关系危机和恐慌。祭出产品价格大旗的目的是扩大市场份额。于是,“市场不相信眼泪”便成了一些企业的经营信条,不择手段的利用产品价格武器,造成整个行业市场秩序混乱。