12月10日,全球首臺管片構(gòu)件智能拼裝機(jī)器人順利完成試驗(yàn)驗(yàn)證。這款機(jī)器人將被安裝在中國自主研制的最大直徑達(dá)16.64米的盾構(gòu)機(jī)“江海號”的拼裝機(jī)前端,專門用于目前世界上最長的公路水下盾構(gòu)隧道——海太長江隧道的管片特殊構(gòu)件拼裝工作。
中鐵十四局集團(tuán)海太長江隧道盾構(gòu)經(jīng)理孟德峰介紹,海太長江隧道的管片外徑達(dá)16米,厚度為0.7米,環(huán)寬為2米。其相鄰管片的接觸面采用了特殊構(gòu)件設(shè)計方案,旨在提升管片的環(huán)向剛度,減小收斂變形,并增強(qiáng)對外界環(huán)境變化的抵御能力?!斑@一設(shè)計對于在軟土地層、長江大堤及江中深槽段等富水地層中的超大型管片支護(hù)具有重要意義。”孟德峰說。
每環(huán)管片上設(shè)置了10處特殊連接構(gòu)件組,這些構(gòu)件組的最小單元由聚酰胺材質(zhì)制成,長度為1.55米,截面積約為4.35平方厘米。孟德峰說:“單邊安裝間隙僅為1至2毫米,傳統(tǒng)的管片拼裝設(shè)備無法滿足這種柔性連接構(gòu)件的拼裝需求。因此,研制一款新型拼裝設(shè)備來完成這種超小截面、超小安裝間隙、超長柔性連接構(gòu)件的安裝顯得尤為重要。”
同時,受盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部空間布局的限制,管片連接構(gòu)件的拼裝工作需要在單邊間隙僅為90毫米的縫隙中進(jìn)行,且人員無法直接觀察構(gòu)件拼裝時的狀態(tài)。這使得特殊連接構(gòu)件的安裝過程猶如在黑暗環(huán)境中進(jìn)行快速而精確的穿針引線工作,對新型拼裝設(shè)備的控制精度、靈活性及穩(wěn)定性提出了極高要求。
據(jù)悉,這款拼裝機(jī)器人是由鐵建重工聯(lián)合中鐵十四局集團(tuán)共同研制的。研發(fā)設(shè)計團(tuán)隊自主研發(fā)了柔性管片構(gòu)件拼裝機(jī)器人及自動拼裝系統(tǒng)?!霸撓到y(tǒng)融合了機(jī)器視覺、運(yùn)動控制等先進(jìn)技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)管片構(gòu)件的自動運(yùn)輸、位姿自動識別以及自動拼裝的全流程智能化作業(yè)?!泵系路逭f。這一創(chuàng)新性設(shè)計不僅極大地縮短了構(gòu)件的拼裝時間,還提高了拼裝的精度和效率,滿足了有限空間下的管片構(gòu)件拼裝要求。
這款機(jī)器人預(yù)計本月底運(yùn)達(dá)海太長江隧道項(xiàng)目現(xiàn)場,組裝完畢后于明年2月初吊裝下井。