万耀军
保利长大工程有限公司 广州 510800
摘要：隧道中因通风较差，路面及标线极容易受到过往车辆废气的污染而需经常清洗。隧道内作业环境特殊，危险性大，清洗难度高是隧道养护保洁工作的难点，如何提高养护作业的机械化程度，提高效率，减少道路封闭时间，不只带来明显经济效益，更多的是减少因道路封闭对社会车辆的影响，也将大大减少因作业而引的安全事故的发生。本文是基于提高养护作业机械化施工，减少作业人员，为过往车辆通过隧道时提供“安全，洁净，畅通”的条件而设计的“隧道路面清洗装置”。
关键词：公路养护 隧道路面清洗 设计 应用
一、设计背景
目前长大养护公司管辖的高速公路隧道路面清洗面积为700万m2/年，工作量大，清洗难度高。传统的作业方式为水车配合人工清洗，效率低下，隧道内作业危险性高。为提高路面清洗效率，减少人员投入，降低作业安全风险，充分利用养护公司的现有资源，在现有隧道清洗车设计加装路面清洗装置，实现墙面清洗与路面清洗同步进行，“一车二用”，大大提高了效率，也因在清洗墙面时”顺便“把路面清洗了，基本实现了路面清洗“零成本”。
（图一：隧道清洗车）
二、隧道地面清洗装置设计思路及方向：
2.1 设备安装在隧道清洗机驾驶室前部，用于隧道地面的清扫作业；
2.2 地面清扫机最大作业宽度为3.3米；
2.3地面清扫机前加装2组喷水架，与隧道清洗车共用水箱，并增加1组水泵，水泵流量暂定为30L/min（1.8m3/h），采用手动球阀单独控制喷水架；
2.4 地面清扫机采用前置清洗刷动力或底盘取力；
2.5 地面清扫机不需要其他辅助工具就可以实现设备的快速安装与拆卸；
2.6地面清扫机安装后，与隧道清洗车同时施工作业；
三、隧道路面清洗装置设计方案说明
3.1 加装路面清洗装置整机结构设计如下图二、图三：
侧刷 中置刷 提升缸 安装架 主框架 侧刷
（图二）
（图三）
3.2整机技术参数。如图四所示：
（图四）
（1）地面清扫刷直径： 600mm
（2）最大作业宽度： 3300mm
（3）侧刷收回后最大宽度：2500mm
（4）清扫刷直径： 600mm
（5）清扫刷数量： 3个
（6）喷水架数量： 2组
（7）清洗泵流量： 30L/min
3.3 方案说明
（1）整机在隧道清洗车基础上重新设计，使用三刷结构；
（2）满足地面清扫刷与隧道清洗同时使用；
（3）两侧地面清扫刷可以实现 90°折叠，施工时打开固定，施工完毕后可以折叠回机架内，不影响车辆正常行驶；
（4）三个地面清扫刷均采用液压马达驱动；
（5）地面清扫刷前增加 2 组喷水架，与隧道清洗车水箱共用，增加 1 个水泵，采用手动球阀控制；
（6）地面清扫刷采用底盘取力；
（7）地面清扫刷具有快速安装与拆卸功能；液压动力连接管采用快速接头。
（8）清扫刷液压动力源来自清洗机主液压系统。
（图五：路面清洗装置加装效果）
四、设备构成及性能特点
4.1扫刷.整机一共配置3个液压马达与3个清扫刷，每一个清扫刷均由液压马达单独驱动。作业时可将侧置扫刷展开，在标准行驶宽度2.5m的基础上，实现3.3m的作业宽度。作业完成后可将侧置扫刷收回，清扫刷整体宽度不超出车宽，实现安全驾驶。如图六、图七：
（图六）
（图七）
4.2喷洒组件.清扫刷前端安装有两组喷水管，通过三通球阀可以选择任意一路的开合。上喷水管为雾化喷射，下喷水为垂直地面喷射，根据不同需要使用不同的喷水管。左右两侧喷水架可单独实现展开与折叠。下喷水为高压，目的是湿润路面和高压冲洗；下喷水是雾化，作用是压尘。如图八所示：
（图八）
4.3主框架.主框架将各部件连接在一起，上部安装有挡罩，前端安装喷水架，后部与支撑臂等连接。侧面安装有链轮，液压马达通过链轮链条驱动中置清扫刷转动，侧置清扫刷由液压马达直接驱动。如图九所示：
（图九）
4.4上连接臂.上连接臂为可调装置，通过转动连接杆，可以实现连接臂长度变化，从而调整前后清扫刷至同一平面。如图十所示：
（图十）
4.5万向轮支撑架.万向轮支撑架不需要额外的机具即可实现设备的快速安装拆卸，并且设备拆卸后可以移动设备进行存放。如图十一所示：
（图十一）
4.6作业支撑轮。支撑轮在作业时与地面接触，控制清扫刷切入地面深度。不仅保证施工作业平稳性，同时还大大增加了清扫刷的使用寿命。如图十二所示：
（图十二）
4.7 装置提升机构。清洗装置工作的升、降采用液压动力，通过液压油缸实现。如图十三所示：
（图十三）
4.8控制系统。该机采用集中控制系统，控制盒可以方便的安装在驾驶室内，通过操纵控制盒上的按钮可以完成设备的所有液压动作。图十三所示：
（图十四）
五、实践运用及经济效益分析
长大养护公司所管辖路段隧道路面清洗面积约为700万m2/年，产值约为240万元/年。通过设备加装后，在清洗隧道墙面时”顺便“清洗了路面，路面清洗基本“零成本”，经济效益明显。
六、总结
“隧道路面清洗装置“的应用，彻底代替了之前的人工清洗，提高了清洗效率，降低了清洗作业道路封闭时间，减少了交通影响，大提高了作业的安全性。
在体现经济效益的同时，更重要的是降低道路封闭时间所体现的社会效益和大大减少作业人员，降低安全风险。
论文作者:万耀军
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第23期
论文发表时间:2019/7/22
标签：作业论文; 隧道论文; 路面论文; 地面论文; 装置论文; 所示论文; 液压论文; 《建筑模拟》2019年第23期论文;