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工人日?qǐng)?bào)客戶端:長江底“開坦克”,智能機(jī)器人掃除水下取土盲區(qū)

來源:  作者:企業(yè)文化部審核   發(fā)布時(shí)間:2025-02-21   字體:【 【打印】

2月18日,據(jù)中鐵大橋局消息,由其承建的常泰長江大橋附屬工程基本完成,預(yù)計(jì)今年10月公路具備通車條件。

作為長江上第一座高速公路+普通公路+鐵路“三位一體”的跨江大橋,項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)在大橋建設(shè)中攻克了不少難題,尤其是在沉井施工中自主研發(fā)的智能機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)了智能化、信息化取土機(jī)器人在大型沉井施工中首次投入使用。

此次投入的智能“絞吸機(jī)器人”分為智能履帶式絞吸機(jī)器人和智能龍門式絞吸機(jī)器人,與傳統(tǒng)設(shè)備相比,最大特點(diǎn)就是掃除水下盲區(qū)取土問題,實(shí)現(xiàn)沉井可控、可測、可視、安全高效下沉,開啟大型水中沉井基礎(chǔ)施工智造新元。

“坦克”機(jī)器人水下如履平地

沉井是長江大橋塔墩的水下基礎(chǔ),而常泰長江大橋與常規(guī)懸索橋錨碇不同,其主塔沉井基礎(chǔ)處于江中,對(duì)基礎(chǔ)的穩(wěn)固性要求更高,下沉深度更深。

據(jù)了解,常泰長江大橋采用圓端型沉井基礎(chǔ),每個(gè)沉井用鋼量達(dá)到2.3萬噸,超過3座埃菲爾鐵塔用鋼量;沉井底面尺寸橫橋向長95米,縱橋向?qū)?7.8米,沉井總高72米,沉井面積相當(dāng)于13個(gè)籃球場大,為世界最大面積水中沉井基礎(chǔ)。

如此大的體積埋入水中,同時(shí)水文地質(zhì)條件復(fù)雜,還須穿越3層粉質(zhì)黏土層,使用傳統(tǒng)空氣吸泥機(jī)費(fèi)時(shí)費(fèi)力,智能機(jī)器人的出現(xiàn)則提供了全新思路。

履帶式絞吸機(jī)器人由傳感監(jiān)測系統(tǒng)、水下液壓系統(tǒng)、履帶底盤、絞吸裝置、液壓支臂、潛水渣漿泵和回轉(zhuǎn)吊裝系統(tǒng)幾大部分組成。

記者注意到,它的外形像個(gè)坦克,前端是一個(gè)液壓絞吸頭,履帶輪可以在高低不平的水底平穩(wěn)前行。

機(jī)器人到達(dá)水底后,操作人員可通過機(jī)器上自帶的測距儀和檢測設(shè)備,實(shí)時(shí)調(diào)整機(jī)器人位置,并通過機(jī)器人搭載的水下視頻監(jiān)控、前視聲吶和避碰聲吶傳感器對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測,從而將機(jī)器人調(diào)整至最佳工作狀態(tài)。

水下進(jìn)行土體掘削工作時(shí),機(jī)器人通過絞吸頭旋轉(zhuǎn)將泥土打碎,再由氣舉進(jìn)入排渣系統(tǒng);工作臂能夠繞本體旋轉(zhuǎn)、伸縮,實(shí)現(xiàn)井孔內(nèi)及刃腳等盲區(qū)全覆蓋。

智能感應(yīng)系統(tǒng)給河床做“B超”

除此以外,由井上吊裝平臺(tái)、龍門絞吸機(jī)及其附屬結(jié)構(gòu)等組成的智能龍門式絞吸機(jī)器人,不僅解決了盲區(qū)取土的難題,還實(shí)現(xiàn)了沉井自動(dòng)化取土。

據(jù)介紹,龍門式絞吸機(jī)器人是框架式結(jié)構(gòu),主框架撐在沉井內(nèi)壁,共分為三級(jí)框架。其中,一級(jí)框架主要為設(shè)備的最外圍框架,承重設(shè)備的所有重量;二級(jí)框架可以在一級(jí)框架上行走,實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的縱向移動(dòng);三級(jí)框架可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器人的橫向移動(dòng)。

取土作業(yè)時(shí),操作人員可在水上操作平臺(tái)通過傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測取土情況,同時(shí)通過計(jì)算機(jī)軟件預(yù)設(shè)軌跡,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化施工作業(yè)。

值得一提的是,該機(jī)器人的智能感應(yīng)系統(tǒng)還能給沉井的河床區(qū)域做“B超”。相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹,機(jī)器人絞吸臂上裝有高度計(jì)及前視成像聲吶,其中高度計(jì)用于檢測機(jī)器人距離下方作業(yè)泥面距離,成像聲吶可掃描出作業(yè)面情況,探明工作環(huán)境。

在主控制平臺(tái)的顯示屏上,3D圖隨著參數(shù)的變化而動(dòng)作,實(shí)時(shí)顯示水下作業(yè)情況。操作人員通過多方向操縱桿來控制水下機(jī)器人,配合水下聲吶傳感和攝像設(shè)備,沉井刃腳等盲區(qū)位置一覽無余。(工人日?qǐng)?bào)客戶端記者 張翀 通訊員 徐洪江 實(shí)習(xí)生 汪頎偉)

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