2020年8月18日上(shàng)午9點08分,伴随着掘進轟鳴聲,“南湖号”頂管機成功破壁而(ér)出(chū),世界第一(yī / yì /yí)大(dà)矩形頂管——嘉興市市區快速路環線工程(一(yī / yì /yí)期)土建3标項目下穿南湖大(dà)道(dào)北線隧道(dào)安全順利貫通。
據了(le/liǎo)解,本次貫通的(de)下穿嘉興南湖大(dà)道(dào)北線頂管隧道(dào)全長100.5米,開挖斷面123m²,爲(wéi / wèi)世界第一(yī / yì /yí)大(dà)頂管隧道(dào),穿越地(dì / de)質爲(wéi / wèi)素填土、粉質黏土、淤泥質粉質黏土,隧道(dào)覆土厚度5.68-6.54米。項目施工過程需要(yào / yāo)精準控制沉降,确保路面交通安全正常通行,還要(yào / yāo)減少對周邊環境的(de)影響,地(dì / de)質條件複雜,施工難度大(dà),技術要(yào / yāo)求高,安全風險高。這(zhè)對設備和(hé / huò)施工提出(chū)了(le/liǎo)極高的(de)要(yào / yāo)求和(hé / huò)挑戰。
這(zhè)台“南湖号”矩形頂管機的(de)14台刀盤電機驅動變頻器,3台螺機變頻器,12台混合液變頻器,2台原液變頻器,4台減磨注漿變頻器全部采用港迪自主研發的(de)盾構專用變頻器,港迪變頻器能夠實現開環矢量模式下一(yī / yì /yí)台變頻器控制多台電機,可以(yǐ)控制電機在(zài)零速輸出(chū)高達200%的(de)電機額定轉矩,轉矩輸出(chū)一(yī / yì /yí)緻性好,精度高,配合港迪專門爲(wéi / wèi)盾構刀盤系統研制的(de)同步控制算法,可以(yǐ)快速響應刀盤負載的(de)波動,且保證各刀盤電機的(de)轉矩和(hé / huò)電流的(de)不(bù)均衡度控制在(zài)額定值的(de)2%以(yǐ)下,能夠适應各種各樣複雜的(de)地(dì / de)質條件。
2020年7月29日,“南湖号”在(zài)掘進到(dào)第71環時(shí),由于(yú)地(dì / de)層原因,土壤的(de)硬度較大(dà),導緻6号刀盤出(chū)現了(le/liǎo)卡刀盤的(de)現象,即刀盤電機按照額定轉矩輸出(chū)已無法轉動刀盤。這(zhè)種情況下通常的(de)處理方法是(shì)向土壤中不(bù)停地(dì / de)注水并結合刀盤反複正反轉來(lái)達到(dào)脫困的(de)目的(de),但是(shì)從開始注水到(dào)土壤硬度下降是(shì)個(gè)緩慢的(de)過程,7個(gè)多小時(shí)過去了(le/liǎo),注水的(de)效果并不(bù)明顯,刀盤仍然無法轉動,現場的(de)工作人(rén)員都十分焦急。這(zhè)時(shí)港迪在(zài)現場的(de)工程師将刀盤卡住的(de)消息傳回港迪公司本部,本部核心研發工程師在(zài)了(le/liǎo)解完現場情況後,得知當前變頻器的(de)内部轉矩限幅值僅爲(wéi / wèi)120%,便指導現場工程師調大(dà)轉矩限幅值,當轉矩限幅值調大(dà)到(dào)200%時(shí),刀盤轉動起來(lái)了(le/liǎo)!
這(zhè)個(gè)被卡住的(de)刀盤是(shì)由3台30kW的(de)電機驅動的(de),控制它們的(de)港迪變頻器爲(wéi / wèi)110kW,控制方式爲(wéi / wèi)開環矢量控制,一(yī / yì /yí)般來(lái)說(shuō),這(zhè)種一(yī / yì /yí)拖多的(de)工況下,其他(tā)品牌變頻器大(dà)多數不(bù)能采用開環矢量控制方式,隻能采用VF控制方式,而(ér)VF控制方式在(zài)低速的(de)轉矩輸出(chū)能力比較差,即脫困能力差。港迪變頻器卻能做到(dào)開環矢量控制方式下的(de)一(yī / yì /yí)拖多控制,不(bù)但如此,還真正實現了(le/liǎo)0速200%轉矩輸出(chū)能力在(zài)頂管機上(shàng)的(de)首次工程應用,這(zhè)也(yě)證明采用港迪盾構專用變頻器驅動的(de)盾構機刀盤具有極強的(de)脫困能力。後來(lái)第10号刀盤也(yě)出(chū)現過一(yī / yì /yí)次卡住的(de)情況,現場的(de)工程師根據6号刀盤的(de)脫困經驗,調大(dà)轉矩限幅值,順利脫困!
此次南湖大(dà)道(dào)北線隧道(dào)的(de)貫通,頂管機所使用的(de)港迪變頻器保質保量地(dì / de)完成了(le/liǎo)施工任務,施工質量獲得業主的(de)高度認可。下一(yī / yì /yí)步,頂管機進行拆分,轉場至始發井組裝,展開南線隧道(dào)掘進,預計10月中旬貫通。