2月19日,中铁大桥局负责的常泰长江大桥附属工程基本完工,预计今年10月具备通车条件。常泰长江大桥作为长江上首座集高速公路、普通公路和铁路为一体的综合性跨江大桥,在建设过程中攻克了诸多技术难题,其中自主研发的智能化、信息化取土机器人首次应用于大型沉井施工,开启了水下施工的“智造”新模式。
电子展了解到,此次应用的智能机器人包括智能履带式绞吸机器人和智能龙门式绞吸机器人。与传统取土设备相比,这两款机器人能够有效消除水下取土的盲区,实现沉井的可控、可测、可视以及安全高效的下沉。
常泰长江大桥的主塔沉井基础位于江中,与常规悬索桥锚碇不同,其对基础的稳固性和下沉深度要求更高。大桥采用圆端型沉井基础,每个沉井用钢量达2.3万吨,相当于3座埃菲尔铁塔的用钢量;沉井底面横桥向长95米,纵桥向宽57.8米,总高72米,面积相当于13个篮球场。
电子展了解到,以往桥梁施工中,通常使用传统空气吸泥机进行作业,不仅效率低下,还存在取土盲区。而智能机器人的出现为施工提供了全新的解决方案。履带式绞吸机器人由传感监测系统、水下液压系统、履带底盘、绞吸装置、液压支臂、潜水渣浆泵和回转吊装系统等组成,外形类似坦克,前端配备液压绞吸头,履带轮能够在崎岖不平的水底稳定行驶。
机器人到达水底后,操作人员可以通过其自带的测距仪和检测设备实时调整位置,并利用水下视频监控、前视声呐和避碰声呐传感器监测施工环境,确保机器人处于极佳工作状态。在进行水下土体挖掘时,机器人通过绞吸头旋转将泥土打碎,再利用气举技术将泥土送入排渣系统,其工作臂能够旋转和伸缩,实现井孔内及刃脚等盲区的全覆盖。
电子展了解到,智能龙门式绞吸机器人则由井上吊装平台、龙门绞吸机及其附属结构组成,能够解决盲区取土问题,并实现沉井的自动化取土。该机器人采用框架式结构,主框架支撑在沉井内壁,分为三级框架:一级框架承担设备的全部重量;二级框架可在一级框架上移动,实现机器人纵向移动;三级框架则负责横向移动。在取土作业中,操作人员通过水上操作平台的传感器实时监测取土情况,并通过计算机软件预设轨迹,实现自动化施工。
此外,该机器人的智能感应系统还能对沉井的河床区域进行类似“B超”的扫描。相关负责人介绍,机器人绞吸臂上装有高度计和前视成像声呐,能够扫描作业面情况,探明工作环境,为施工提供精准数据支持。
文章来源:科技日报