北京冬奧會中，觀眾看臺、轉(zhuǎn)播塔、橋架、LED大屏、廁所、臨時(shí)用房等賽事保障基礎(chǔ)設(shè)施大多是臨時(shí)設(shè)施，而且處于嚴(yán)寒、山地、強(qiáng)風(fēng)條件下，設(shè)施安全如何保障？
近日，科技日報(bào)記者走進(jìn)重慶大學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室，揭秘重慶大學(xué)“科技冬奧”團(tuán)隊(duì)為冬奧會大量的臨時(shí)設(shè)施安全保駕護(hù)航的“黑科技”。
重慶大學(xué)“科技冬奧”團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人楊慶山教授介紹，重慶大學(xué)發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢，此次牽頭承擔(dān)了“科技冬奧”重點(diǎn)專項(xiàng)中“嚴(yán)寒山地地基處理及大面積高容量臨時(shí)設(shè)施安全運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)”
等多項(xiàng)課題和任務(wù)，確保冬奧會臨時(shí)設(shè)施安全。
在現(xiàn)場，一架無人機(jī)盤旋著，圍繞臨時(shí)設(shè)施飛一圈，腳手架關(guān)鍵部位的“插銷”是否安裝到位已經(jīng)一目了然。冬奧會架體類臨時(shí)設(shè)施關(guān)鍵部位由插銷來實(shí)現(xiàn)固定和連接，
確定插銷是否安裝到位是確保安全的基礎(chǔ)，僅僅在延慶賽區(qū)，這樣的小插銷就多達(dá)10萬枚，這么多插銷如果靠人工檢測既費(fèi)時(shí)，準(zhǔn)確率也難保證。
對此，該校土木工程學(xué)院研制出的一套基于無人機(jī)快速檢測的設(shè)備，隨著無人機(jī)的飛行可以對整個(gè)腳手架進(jìn)行快速掃描。由于每一片插銷預(yù)先被涂上了特有的反光材料，一旦有安裝不到位的情況，
就能夠被無人機(jī)識別，立刻在顯示屏中看到反饋。
在冬奧會進(jìn)行期間，臨時(shí)設(shè)施的安全如何掌握？
“我們研發(fā)了嚴(yán)寒山區(qū)復(fù)雜地形下大面積高容量臨時(shí)設(shè)施安全運(yùn)維監(jiān)測系統(tǒng)。”重慶大學(xué)“科技冬奧”團(tuán)隊(duì)成員、土木工程學(xué)院劉綱教授介紹，通過在臨時(shí)設(shè)施上安裝溫度、濕度等環(huán)境傳感器，
以及振動、傾角、應(yīng)變等結(jié)構(gòu)響應(yīng)傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測臨時(shí)看臺的狀態(tài)，隨時(shí)把脈其“健康”狀況。
“正常走動是不會觸發(fā)報(bào)警的，像這樣幾個(gè)人一起跳動才能報(bào)警。”重慶大學(xué)土木工程學(xué)院副教授孫瑞介紹，這套系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)地分辨臨時(shí)設(shè)施遇到的各種狀況。
團(tuán)隊(duì)在崇禮和延慶賽區(qū)，一共安裝了30套設(shè)備對臨時(shí)設(shè)施安全進(jìn)行監(jiān)測，所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)都會實(shí)時(shí)發(fā)給現(xiàn)場的運(yùn)維人員，對臨時(shí)設(shè)施架體進(jìn)行及時(shí)維護(hù)。
“冬奧會舉行的地方氣候嚴(yán)寒，凍土深度可達(dá)0.85米以上，地基受溫度變化很有可能出現(xiàn)滑坡、塌陷等地基變形情況。”土木工程學(xué)院楊忠平教授介紹，冬奧賽場需要在山區(qū)復(fù)雜坡地地形上建設(shè)大量大面積、高容量的高柔臨時(shí)構(gòu)筑物，如臨時(shí)看臺、臨時(shí)轉(zhuǎn)播塔、臨時(shí)用房等，如果出現(xiàn)地基變形，他們研發(fā)的適用于嚴(yán)寒山區(qū)大面積復(fù)雜結(jié)構(gòu)荷載的抗凍融循環(huán)凍土地基快速處理專利技術(shù)就能派上用場，
及時(shí)維護(hù)設(shè)施安全。
據(jù)了解，這項(xiàng)技術(shù)研發(fā)的新型樁除可顯著提高承載力外，最大特點(diǎn)在于樁身深入凍土地層段采用隔離套設(shè)計(jì)，將中心承載鋼管與周圍凍土隔離，消除了地基土凍脹融沉的影響。
特別是樁身采用螺旋葉片式設(shè)計(jì)，便于機(jī)械旋螺鉆進(jìn)施工，從而到達(dá)實(shí)現(xiàn)快速、弱擾動施工，單樁施工僅需10幾分鐘，而且可以反向旋擰回收再利用。這項(xiàng)技術(shù)具有消除凍土影響、施工高效、
綠色可回收等特點(diǎn)，可作為保障臨時(shí)設(shè)施安全運(yùn)行的地基處置措施，也可作為應(yīng)急處置措施。
