穿山過海架橋 中鐵科工打造“硬核”裝備

　　“與我們平時看到的盾構(gòu)機有所不同，它有多種掘進模式，可以將鉆爆與隧道掘進有效結(jié)合起來?！?月9日，在中國中鐵工業(yè)高端裝備制造基地，“走進新國企·向新而行 智造未來”融媒體采訪團成員被這個直徑4.5米長的 “大家伙”所震撼。

　　展現(xiàn)在記者面前的，是由清華大學、中國中鐵工業(yè)旗下中鐵科工聯(lián)合研制，具有突破性原創(chuàng)性技術(shù)的掘爆機 （以下簡稱BBM）試驗裝備，目前已完成了空心刀盤掘進、超前預裂處理后空心刀盤掘進和全斷面刀盤掘進三種工況下的掘進試驗。

　　大國重器再添新成員

　　盾構(gòu)機，全稱為全斷面隧道掘進機，是集機、電、信息、人工智能等技術(shù)于一身的 “工程機械之王”。

　　誰能想象，20多年前，我們還沒有自己的盾構(gòu)機，如今，國產(chǎn)盾構(gòu)機已占全球市場近七成。其中，TBM（隧道掘進機）埋深可達幾百米甚至上千米，適用于大埋深、長距離、巖石強度高等施工條件，對設備的可靠性、適應性、耐久性和安全性都提出了更高要求。

　　那么，為何要在隧道掘進方式上增加鉆爆功能呢？ “我國長大隧道采用TBM施工時，容易遭遇巖爆、破碎帶、軟巖大變形等復雜地質(zhì)，出現(xiàn)設備卡機、工期延誤等問題?！敝需F科工集團總工程師盛寶安告訴記者，掘爆機則可以同時發(fā)揮TBM設備安全高效和鉆爆法施工靈活的特性。

　　比如，當TBM遇到不良地質(zhì)卡機時，能夠快速通過空心刀盤為超前處理提供通道，解決了通常采用迂回繞道的問題；TBM與鉆爆法因巖制宜多種搭配，在硬巖地層，特別是高巖爆、大變形等復雜地層還可以超前釋放應力；圍巖良好情況下，中心巖塊可生產(chǎn)骨料，實現(xiàn)就地取材再利用，降低工程投資，實現(xiàn)綠色建造。

　　“經(jīng)過多次試驗，結(jié)果初步表明，在超硬巖地質(zhì)條件下，經(jīng)過超前預裂處理，空心刀盤掘進效率可提升30%?！痹谑毎部磥?，掘爆機是高端化、智能化、綠色化的新一代掘進機，研制成功后將實現(xiàn)隧道掘進領(lǐng)域新突破，尤其是在國家提出大規(guī)模設備更新的背景下更具有重要意義。

　　據(jù)了解，項目進展順利，已進入最后階段，將于5月底進行驗收。中國中鐵高級專家李建斌介紹，掘爆機具有廣泛應用價值和推廣前景，未來有望應用于大型水利水電工程、礦山以及公路、鐵路等建設領(lǐng)域，創(chuàng)造世界領(lǐng)先的中國技術(shù)和裝備，為大國重器再添新成員。

　　智能化裝備全面開花

　　掃描提取焊接工件位置信息、根據(jù)工件圖紙生成隔板焊接程序、利用點激光傳感器對焊縫起始點進行精準定位……在智能焊接工藝實驗室，由中鐵科工集團研制的智能焊接機器人大展身手，不到5秒就完成了一系列操作演示。

　　“在整體結(jié)構(gòu)上，智能焊接機器人采用的是龍門+雙倒掛六軸機器人形式，主要由視覺系統(tǒng)、外圍系統(tǒng)、機器人系統(tǒng)、焊接管理系統(tǒng)組成，適用于鋼橋梁生產(chǎn)中的焊接環(huán)節(jié)?！敝需F科工集團規(guī)劃設計研究總院副院長李維玲向記者介紹，它有效解決了現(xiàn)有自動化焊接方案需頻繁換產(chǎn)、吊裝對位、頻繁人工示教或離線編程，實現(xiàn)了較高的焊接效率和焊接質(zhì)量。

　　目前，該款智能機器人已成功運用到中鐵九橋、中鐵貴州公建等單位正在建設的澳凼大橋、牂牁江大橋等施工現(xiàn)場，大幅提高施工效率的同時，降低了制造成本。

　　數(shù)據(jù)顯示，智能焊接機器人每天平均工作時間超過8小時，單臺設備可減少3名工人的人力成本，節(jié)省人工示教機器人焊前準備時間超過70%，整體焊接效率相比人工焊接作業(yè)提高1倍以上。焊縫外觀一次合格率達到了98.5%以上，比人工焊接提高了約15%。

　　“機器人的應用，就是讓鋼結(jié)構(gòu)制造全機器人化，讓機械設備制造全系統(tǒng)化，覆蓋下料、組裝、焊接、涂裝、倉儲物流等多環(huán)節(jié)?！毖邪l(fā)人員楊樂介紹，傳統(tǒng)的建筑鋼結(jié)構(gòu)表面處理需要頻繁人工示教，噴涂質(zhì)量低，易出錯環(huán)節(jié)多，對設備操作人員素質(zhì)和技能要求都比較高。為此，中鐵科工研制出鋼橋梁智能噴涂機器人后，大大提高了智能化水平和生產(chǎn)效率，降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。

　　從 “鵬來號”多場景智能鋪軌機組、 “赤沙號”國內(nèi)首臺建筑構(gòu)件裝配機器人，到 “雄安號”世界首創(chuàng)綠色裝配式U盾架管機，再到如今的智能焊接、噴涂機器人，中鐵科工集團攻關(guān)共性技術(shù) “卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)、前瞻性技術(shù)，聚力打造輕量化、信息化、智能化的裝備。

　　這是中鐵科工在特種工程裝備領(lǐng)域的創(chuàng)新嘗試，也是中國制造向中國智造、中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變的未來趨勢之一。(記者 霍悅)

　　轉(zhuǎn)自：中國工業(yè)報

　　【版權(quán)及免責聲明】凡本網(wǎng)所屬版權(quán)作品，轉(zhuǎn)載時須獲得授權(quán)并注明來源“中國產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟信息網(wǎng)”，違者本網(wǎng)將保留追究其相關(guān)法律責任的權(quán)力。凡轉(zhuǎn)載文章及企業(yè)宣傳資訊，僅代表作者個人觀點，不代表本網(wǎng)觀點和立場。版權(quán)事宜請聯(lián)系：010-65363056。

延伸閱讀