一、研發(fā)背景

已通車高速公路作為交通出行的“大動脈”，其汛期通行安全直接關系到人民群眾生命財產安全與社會經濟活動的順暢開展。然而，在長期運營過程中，部分路段因歷史建設遺留問題、自然環(huán)境變化等因素，汛期積水隱患日益凸顯：一方面，早期預埋的排水管因年久失修、泥沙淤積等出現(xiàn)堵塞或損壞，排水能力大幅下降;另一方面，部分路段受地形地勢限制(如橋底、低洼路段)，加之周邊建筑物、管線密集，無法采用傳統(tǒng)封道開挖方式更換或敷設排水管，導致強降雨天氣下路面易形成大面積積水。高速行駛車輛易出現(xiàn)“水滑”現(xiàn)象，引發(fā)失控、追尾等交通事故，不僅威脅司乘安全，也對高速公路正常通行秩序造成嚴重影響。

為破解這一難題，非開挖式的頂管技術因“不破壞路面、不影響通行”的核心優(yōu)勢，成為已通車高速公路積水治理的優(yōu)選方案。

針對上述“積水治理迫切性高、傳統(tǒng)施工痛點突出”的雙重困境，梧州高速公路運營有限公司梧州分公司以“保障汛期通行安全、提升積水治理效能”為核心目標，聚焦“施工穩(wěn)定性、操作便捷性、安全防護性”三大核心需求，研發(fā)高速公路積水治理專用頂管施工防護裝置。

二、裝置結構組成

三、工作原理

1. 裝置定位與基礎支撐：推動扶手108，通過移動輪102將裝置移至頂管洞口;調節(jié)第一伸縮桿103，使墊板104+橡膠墊105接觸地面，利用摩擦力固定裝置位置。

2. 支座精準對位與洞壁支撐：啟動電機211，驅動螺紋桿202轉動，帶動滑塊201沿滑槽106滑動，將支座203插入洞口內，實現(xiàn)洞壁支撐，防止垮塌。

3. 施工輔助與監(jiān)控：通過支座204插孔穿入排水管材;開啟探照燈206補光，利用監(jiān)控器207實時監(jiān)測洞內施工狀態(tài)。

4. 強化穩(wěn)定性：調節(jié)第二伸縮桿209長度，將插桿210插入土壁，增加支撐點，進一步提升裝置穩(wěn)定性。(如圖)

四、高速公路頂管施工防護裝置工作經驗

1. 聚焦痛點，靶向研發(fā)：以已通車高速公路汛期積水治理難題為導向，針對“排水管堵塞損壞無法封道施工”“頂管施工機械不穩(wěn)、洞口易垮塌”等關鍵問題，從“固定支撐+施工防護”雙維度設計裝置，確保技術方案精準匹配現(xiàn)場作業(yè)需求。

2. 模塊化設計，簡化操作：采用“底部支撐機構+移動支撐機構”模塊化結構，通過可調節(jié)伸縮桿、電機驅動滑塊等組件，實現(xiàn)裝置靈活移動、精準對位與快速拆裝，解決傳統(tǒng)防護裝置“操作復雜、耗工耗時”問題，降低施工人員操作難度。

3.治理效果較傳統(tǒng)路面積水處治方法好：傳統(tǒng)路面積水處理辦法包括路面刻槽、路面刻紋、防撞護欄擴孔、設置預告標志提示等。其中路面割槽及路面刻紋對路面結構有一定程度損傷，對路面技術狀況指數(shù)影響較大，同時需要經常性的對刻紋位置及刻槽位置進行清理，排除淤積在縫中的石屑泥土，管養(yǎng)難度較大;防撞墻護欄擴孔不具有普適性，僅在路側設置有混凝土護欄路段可以實施;而設置預告標志提示無法從根源上消除路面積水隱患，僅能做到提示過往司乘人員小心駕駛。而頂管施工新增排水管則可以有效解決路面積水問題，適應各類地形，使用場景廣泛，是運營高速處理路面積水難題的首選方法。

4. 試點驗證，數(shù)據(jù)支撐：優(yōu)先在梧州繞城路k15+500-560段、城東2號互通E匝道橋底等積水點開展試點應用，全程記錄施工效率、安全隱患發(fā)生率、積水治理效果等數(shù)據(jù)，以“實際案例+量化數(shù)據(jù)”夯實工作成效，為后續(xù)推廣提供實證依據(jù)。

五、實施過程安全效果

1. 施工安全全面強化：裝置通過“支座插入洞口支撐洞壁+插桿插入土壁增加支撐點+橡膠墊增強地面摩擦”三重防護，試點期間未發(fā)生任何施工安全事故。

2. 通行安全顯著提升：因裝置拆裝便捷、施工效率高，機械占用應急車道時間大幅縮短，減少施工對路面通行的干擾;同時，積水治理后路面無厚積水，避免車輛高速行駛時失衡、失控風險，試點路段事故發(fā)生率較治理前顯著下降。

3. 人員設備安全保障：裝置集成探照燈補光、監(jiān)控器實時監(jiān)測功能，改善洞內施工視野，及時排查作業(yè)風險;對排水管材的有效保護，避免管材損壞引發(fā)的二次施工隱患，保障施工人員與設備安全。

六、社會安全效益

1. 守護司乘生命財產安全：通過高效治理路面積水隱患，從源頭減少車輛失控、追尾等交通事故，直接保護司乘人員生命財產安全，提升公眾高速出行的安全感與滿意度。

2. 保障交通動脈順暢運行：采用非開挖頂管技術配合該裝置，無需封道即可完成排水管敷設，避免封道施工導致的交通擁堵、物流延誤等問題，保障高速公路通行秩序，為社會經濟活動提供穩(wěn)定交通支撐。

七、推廣價值

1. 技術復用價值高：裝置適配不同地形、不同洞口尺寸的頂管施工場景，尤其適用于無法封道的運營路段，可廣泛應用于全國高速公路汛期積水治理、地下管道更新等工程，技術通用性強。

2. 經濟成本優(yōu)勢明顯：裝置可反復使用，能縮短施工工期、減少二次施工費用;同時，通過降低事故發(fā)生率，減少事故賠償、交通疏導等間接成本，長期應用經濟效益顯著。

3. 行業(yè)推廣意義重大：為高速公路運營管理單位提供“安全、高效、便捷”的積水治理工作方法，助力構建“隱患精準治理、施工安全可控、通行保障有力”的運營模式，具有重要推廣意義。(廣西交通投資集團梧州高速公路運營有限公司梧州分公司安全管理員 程智泉)

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