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冬奥赛场背后的秘密 | 走进重大实验室 揭秘“科技冬奥”团队如何助力冬奥

北京冬奥会除速滑馆、冰立方等少量永久性场馆外,绝大部分的观赛、生活、医疗等赛事保障基础设施均以临时设施为主。怎样保障严寒、山地、强风条件下大规模临时设施的安全?今天,视界网记者走进重庆大学“科技冬奥”团队实验室揭秘这背后的秘密。

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研发监测系统 随时为临时设施“体检”

为保障大规模临时设施的安全,重庆大学“科技冬奥”团队成员、土木工程学院刘纲教授研发了严寒山区复杂地形下大面积高容量临时设施安全运维监测系统。他告诉视界网记者:"通过在临时设施上安装温度、湿度等环境传感器,以及振动、倾角、应变等结构响应传感器,实时监测临时看台的状态,随时对设施进行‘体检’"。

小插销带来大保障

冬奥会临时设施大多都建在脚手架上,所以每一个连接点的安全牢固就非常重要。在实验室检测现场,记者看到,在脚手架上的每一个连接处,都插着数个插销来实现的固定和链接。

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据了解,在延庆和崇礼两个赛区,这样的小插销就多达几十万枚。如果仅用人工去检测,显然不现实。为此重庆大学"科技冬奥"团队研发了一套设备,实现用无人机给整个赛场的脚手架做体检。仅仅拍一张照片,就能够检测出拍照范围内的插销是否安装到位。

据刘纲教介绍,每一片插销都预先涂上了特有的反光材料,一旦有安装不到位的情况,通过无人机拍照就能够立马在显示屏中看到反馈。这样,既节约了时间、人力,也最大程度地保证临时设施的安全牢固。

"我们研发了升降式和无人机两种检测系统,以满足现场不同需求,保障快速准确地检测节点插销是否安装规范到位。团队多次前往延庆和崇礼两个赛区,对每一个节点都进行了详细的扫描,检测发现现在这些结构都已经完全达到使用要求。"土木工程学院回忆研究员说道。

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目前,重庆大学"科技冬奥"团队已在崇礼和延庆赛区,共计安装了30套设备对临时设施安全进行监测,设备要等冬奥会和冬残奥会结束后才会拆除,期间所有的监测数据都会实时发给现场的运维人员,对临时设施架体进行及时维护。

关键专利技术 保障临时设施安全运行

另外,赛场下都是冻土,如何保证建筑安全?重庆大学"科技冬奥"团队研发了适用于严寒山区大面积复杂结构荷载的抗冻融循环冻土地基快速处理专利技术新型桩。

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"通俗来说就是气温到了零下,土壤里面的水变成了冰,随着气候变化,冻土在不断冻胀融沉。当地基土壤变化莫测,那么打下的地基也将受到影响,地上的建筑物也就不会稳固。刘纲教授说,"新型桩桩身采用螺旋叶片式设计,这是便于机械旋螺钻进施工,从而到达实现快速、弱扰动施工,单桩施工仅需十余分钟;可反向旋拧回收再利用,实现绿色办奥运的理念。"

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不仅如此,所研发的新型桩除可显著提高承载力外,最大特点在于桩身深入冻土地层段采用隔离套设计,将中心承载钢管与周围冻土隔离,消除了地基土冻胀融沉的影响。

(  作者: 陈卓 全泉 邓楠  )

(  责任编辑:陈卓  )

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