以往整平作业大多都在30米或者40米深的水下操作 , 而深中通道的整平作业则需要在50米深的水下操作 , “一航津平2”桩腿总长75米 , 可根据水深工况环境接长至95米 , 桩腿越长 , 对桩腿控制、参数测量、异常情况监测以及施工经验的要求就越高 。
“你可别小看这小小的10多米 , 它的变化就好比在自行车轮子下又加了一个轮子 , 一下子从骑车变成耍杂技了 。 ”中交一航局科学技术部总经理李增军介绍 , 为了保证在50米深水下作业 , “一航津平2”桩腿直径接近3米 , 是“津平1”的一倍多 , 同时监控系统将会与施工过程同步 , 出现问题后立即就能纠正 , 保障施工质量 。
相比起来 , 宽度的增加给整平作业带来的利远大于弊 。 “只要克服结构变形的难题以后 , 加宽的船体就非常有优势了 。 它可以使工程速度加快 , 加上船上各项设备的运行速度也被提高了 , 工期就被大大缩短 。 ”李增军说 。
“一航津平2”可在18小时左右完成一个碎石机床铺设作业 , 165米长标准管碎石基床分4个船位可以整平完成 , 每个船位作业时间为18小时 , 单个标准管节基床所需时间约为3—4天 , 与之相比 , “津平1”在港珠澳大桥沉管施工时 , 180米长标准管碎石基床则需要分7个船位整平完成 , 耗时7到12天 。
速度快了 , 随之带来的是精度的提高 。 “耗时越短 , 沉积的淤泥会越少 , 最后的工程质量受到的影响就小了 。 ”李增军提到 , 他们还使用GPS进行静态测量 , 解决了动态测量带来的精度差的问题 , 动态部分则使用光学仪器进行测量 , 最终将整平精度控制在正负40毫米以内 。
船舶“大脑”突破封锁自主可控
除了硬件外 , 上海振华重工还成功突破国外技术封锁 , 实现了施工管理系统的国产化 。
此前“津平1”服役港珠澳大桥岛隧工程时 , 其核心的施工管理系统引进自日本 , 中方不仅需要高价引进 , 还处处受到掣肘 。
李家林回忆:“当系统第一次出现问题时 , 我们甚至还需要背着电脑到日本去寻求帮助 , 后来第二次出现了问题后 , 我们又立即购买卫星电话联系日方 。 有时日方的工作人员来进行一些基础检修 , 还会在一些关键环节刻意回避我们 , 处处依赖别人的感觉太不好受了 。 这几次经历也让我们加大了研制国产施工管理系统的决心 。 ”
到了“一航津平2” , 振华重工终于实现了施工管理系统的国产化 。 该系统相当于船舶的“大脑” , 担任作业的“总指挥” , 包括设备控制、远程故障诊断、船舶定位和监控等 , 协调各方同时运行 , 发出指令并接受反馈 。 “如果珠海这边的系统出了问题 , 北京的工程师直接就可以在电脑上实现远程故障诊断和在线修复 , 以往光是花在交通上的时间就不只一天 。 ”李家林解释说 。
除了匹敌国外系统的各项性能 , “一航津平2”的施工管理系统还解决了施工操作对系统的影响 , 周边环境对测控精度的影响以及运行速度、精度等因素间的相互影响这三大业界难题 。
据了解 , 该船于2018年7月开工建造 , 历时5个月完成主船体分段制造和搭载 。 后续 , 该船将进入桩腿安装和设备调试阶段 , 预计今年7月抵达深中通道现场进行调试和交付 , 接受实际作业的检验 。 (张晔)
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