噴漿臺車技術改造及在邊坡和洞室噴護中的應用

(中國水利水電第七工程局有限公司，成都，610081)

1 引言

干噴機、濕噴機等小型噴漿設備面臨移動不便、噴漿效率低、人工投入高等問題，主要用于中小型項目噴護施工。目前，國內外大型項目噴護施工逐漸采用大型噴漿臺車為主的噴漿設備，以滿足大面積噴護和高強度施工的要求。

大型噴漿臺車具有行走方便、噴漿效率高、施工安全方便、作業(yè)環(huán)境好、噴漿質量穩(wěn)定可靠等明顯優(yōu)勢，但大型噴漿臺車新購成本高。對于施工單位而言，噴漿臺車購置后將陸續(xù)投入多個項目施工，那么就會面臨舊噴漿臺車利用問題。舊噴漿臺車可能面臨部分部件損壞、功能損失等問題，解決問題的思路一是購置原裝配件替換來修復；二是通過技術改造實現(xiàn)功能補償。購置原裝配件成本較高，技術改造旨在以低成本替代部件、外接系統(tǒng)等改造方式實現(xiàn)功能補償，經濟性更好。

2 應用工程基本情況

巴萊水電站位于馬來西亞沙撈越州拉讓江支流巴萊河上。公司負責承建的BLP4標導流洞工程，主要工作為2條長約1.2km、直徑12m的馬蹄形斷面導流洞工程。

導流洞進口邊坡、出口邊坡、洞身涉及大量噴射混凝土工作，噴射混凝土工程量共計約為1.37萬m3。

考慮到噴射混凝土量較大和工期緊等因素，施組考慮配置兩臺噴漿臺車作為主要噴護設備。通過區(qū)域內其他項目調撥的兩臺舊噴漿臺車，由于使用年限較久，噴漿臺車部分部件損壞、部分功能喪失。經過對舊噴漿臺車工況和功能試運行和調查，結合市場配件等詢價，確定了以舊噴漿臺車行走系統(tǒng)及機械臂系統(tǒng)等平臺搭載傳統(tǒng)濕噴機和外接供風的技術改造方案。

改造后的噴漿臺車在巴萊導流洞進出口高邊坡噴護和兩條導流洞洞身噴護施工中作為主力噴漿設備應用，工作性能達到預期目標、工作狀態(tài)穩(wěn)定、操作簡便，滿足現(xiàn)場施工進度、質量和安全要求。

3 噴漿臺車技術改造路線

3.1 舊噴漿臺車工況及功能檢查分析

舊噴漿臺車運抵現(xiàn)場后，組織舊噴漿臺車試運行，摸清了舊噴漿臺車各個工作系統(tǒng)狀態(tài)，找準了喪失功能，確定功能補償范圍。經過試運行和各個工作系統(tǒng)檢查，確定兩臺舊噴漿臺車各大工作系統(tǒng)狀態(tài)如下：

(1)底盤系統(tǒng)，除剎車泵損壞外，其他功能如行駛等可正常使用；

(2)液壓動力裝置，總體功能可正常使用；

(3)機械手，通過有線控制系統(tǒng)(手柄)可實現(xiàn)機械手完成回轉、伸縮、俯仰等各類動作；

(4)原裝混凝土噴射泵，已損壞；

(5)原裝外加劑泵，已損壞；

(6)原裝自帶供風系統(tǒng)(空壓機)，已損壞；

(7)電氣系統(tǒng)：可編程控制、人機交互等高級控制功能缺失，電源控制等基本功能可用。1#臺車控制盤柜等電氣設備基本可用，主電纜損壞；2#臺車電纜、控制盤柜全部損壞。

3.2 噴漿臺車技術改造思路及方案確定

經過技術改造研究小組討論分析，確定了技術改造思路和方案如下：

(1)經過詢價分析，噴漿臺車原裝混凝土噴射泵、原裝外加劑泵、原裝空壓機購置費用昂貴，噴漿臺車損壞系統(tǒng)若購置原裝設備配件替換，則費用基本接近新購噴漿臺車費用，經濟性上不可取。

基于舊噴漿臺車設備工況，其保留的核心功能為底盤系統(tǒng)、機械手等平臺功能，其主要缺失功能為混凝土噴射功能和自帶供風功能。技術改造小組經過分析噴漿臺車設備、噴漿機等設備資料和公司各類噴漿設備項目應用情況，創(chuàng)造性地提出以舊噴漿臺車平臺搭載傳統(tǒng)用以人工噴射的濕噴機以實現(xiàn)噴漿臺車功能的技術改造思路。

在上述改造思路基礎上，技術改造小組確定了噴漿臺車改造具體方案：新購價格相對較低的濕噴機替換損壞的原裝混凝土噴射泵和原裝外加劑泵；采用外接空壓機方式(普通空壓機接風管供風)取代原臺車供風系統(tǒng)(臺車自帶空壓機)；采購新電纜取代原破損電纜，修復電氣控制系統(tǒng)實現(xiàn)基本電氣控制功能和機械手遙控功能。

(2)兩臺噴漿臺車改造考慮分步進行：先改造1臺，試噴并在噴護實踐中逐步完善定型；第2臺噴漿臺車改造基于第1臺已定型產品改造，少走彎路，同時可滿足不同施工階段現(xiàn)場噴護需要。

4 技術改造后的噴漿臺車工程應用

第1臺改造噴漿臺車先在導流洞進出口邊坡開始投入使用，結合實踐應用情況，第1臺改造噴漿臺車逐步定型。第2臺改造噴漿臺車根據(jù)第1臺定型產品改造后，投入邊坡噴護實踐應用。隧洞開始洞挖后，兩臺改造后的噴漿臺車開始投入導流洞洞身噴護應用。

目前，兩臺技術改造后的噴漿臺車，已完成進出口邊坡噴護工作和兩條導流洞洞身大部分噴護工作。改造后的噴漿臺車在進出口邊坡實踐中性能與原裝噴漿臺車性能、人工濕噴機的性能統(tǒng)計對比見表1。

表1 技術改造后的噴漿臺車實踐性能比對

技術改造后的噴漿臺車，以較低改造成本實現(xiàn)了較好設備性能，總體性能與原裝噴漿臺車接近，生產效率略低于原裝噴漿臺車，但遠高于人工濕噴效率。改造后的噴漿臺車操作方便，設備可自動行駛至工作面，進出場速度快，可滿足現(xiàn)場施工要求。

5 結語

噴漿臺車技術改造創(chuàng)造性地結合了濕噴機性價比高、噴射距離遠等優(yōu)點和舊噴漿臺車平臺移動方便、操作簡便、自動化、生產效率高等優(yōu)點，充分利用了舊噴漿臺車保留功能，以高性價比的濕噴機搭載舊噴漿臺車平臺和外接空壓機供風等方式實現(xiàn)了對舊噴漿臺車缺失功能的補償。

噴漿臺車技術改造以低改造成本實現(xiàn)了高施工性能，融合了舊噴漿臺車平臺和濕噴機等新配置設備優(yōu)點，具有一定創(chuàng)新性。

噴漿臺車技術改造，為舊設備利用和大型設備配置方式提供技術支持、經驗積累和創(chuàng)新型思路，為其他類似工程提供參考，應用前景廣闊。