12月10日,全球首臺管片構件智能拼裝機器人順利完成試驗驗證。這款機器人將被安裝在中國自主研制的最大直徑達16.64米的盾構機“江海號”的拼裝機前端,專門用于目前世界上最長的公路水下盾構隧道——海太長江隧道的管片特殊構件拼裝工作。
中鐵十四局集團海太長江隧道盾構經(jīng)理孟德峰介紹,海太長江隧道的管片外徑達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件設計方案,旨在提升管片的環(huán)向剛度,減小收斂變形,并增強對外界環(huán)境變化的抵御能力?!斑@一設計對于在軟土地層、長江大堤及江中深槽段等富水地層中的超大型管片支護具有重要意義。”孟德峰說。
每環(huán)管片上設置了10處特殊連接構件組,這些構件組的最小單元由聚酰胺材質制成,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)的管片拼裝設備無法滿足這種柔性連接構件的拼裝需求。因此,研制一款新型拼裝設備來完成這種超小截面、超小安裝間隙、超長柔性連接構件的安裝顯得尤為重要。”
同時,受盾構機內(nèi)部空間布局的限制,管片連接構件的拼裝工作需要在單邊間隙僅為90毫米的縫隙中進行,且人員無法直接觀察構件拼裝時的狀態(tài)。這使得特殊連接構件的安裝過程猶如在黑暗環(huán)境中進行快速而精確的穿針引線工作,對新型拼裝設備的控制精度、靈活性及穩(wěn)定性提出了極高要求。
據(jù)悉,這款拼裝機器人是由鐵建重工聯(lián)合中鐵十四局集團共同研制的。研發(fā)設計團隊自主研發(fā)了柔性管片構件拼裝機器人及自動拼裝系統(tǒng)?!霸撓到y(tǒng)融合了機器視覺、運動控制等先進技術,能夠實現(xiàn)管片構件的自動運輸、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)新性設計不僅極大地縮短了構件的拼裝時間,還提高了拼裝的精度和效率,滿足了有限空間下的管片構件拼裝要求。
這款機器人預計本月底運達海太長江隧道項目現(xiàn)場,組裝完畢后于明年2月初吊裝下井。