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    【產品】鐵建重工隧道施工機器人讓隧道建造更智能、更高效、更安全、更環保

    隨著新一輪科技革命和產業革命的快速發展,以人工智能、機器人、物聯網、互聯網等技術為代表的智能產業蓬勃興起,成為時代科技創新的一個重要標志。在隧道建造行業,鐵建重工以產品機器人化為目標,打造具有智能感知和分析決策功能的隧道智能施工機器人并實現應用,逐漸實現機器換人。隧道施工裝備機器人化是實現隧道少人化、無人化施工的必然趨勢,是踐行隧道智能建造的重要途徑,讓隧道建造更智能、更高效、更安全、更環保。

    地下—隧道施工機器人軍團

    1

    超前勘探

    超前鉆探機器人作為地質偵察兵,具備150m超前地質取芯功能,可對前方隧道施工地質進行快速超前勘探、預報。在福宜高速順利完成超前探孔施工,鉆進速度達40m/h 。

    2

    開挖作業

    鑿巖機器人是隧道施工先鋒,自動定位、自動移臂、自動鉆孔高效完成隧道開挖作業。在鄭萬高鐵向家灣隧道單循環進尺突破 4.5m,向家灣隧道成為鄭萬高鐵湖北段平均開挖進尺最快的隧道之一。

    裝藥機器人作為炮兵,可實現快速裝藥,自動送退管、精準控制裝藥量。在鄭萬高鐵單循環開挖進尺4m,單循環平均裝藥時間 2h以內,裝藥人員由10人降至4人。

    除塵機器人作為衛生兵,快速吸附隧道爆破后產生的揚塵、集中排放,改善隧道作業環境空氣質量。在拉林段達嘎拉隧道距離掌子面150m左右的位置進行除塵,20min 左右可將隧道內能見度不足 5m 的空氣處理到清晰狀態,將原傳統2h的通風降塵時間縮短至20min。

    3

    初期支護

    拱架機器人通過機械手快速實現拱架的抓取、拼裝,自動運送精準就位。在安九鐵路實現一榀拱架一次抓取、定位,安裝作業時間縮短至40min,施工人員減少至5人。

    錨桿機器人實現一體化錨桿鉆孔、安裝、注漿施工,進一步提高隧道結構穩定性。在鄭萬高鐵單根錨桿鉆孔、安裝、注漿用時5min。

    濕噴機器人自動規劃路徑、自動噴射,與拱架、錨桿共同形成穩定的初支結構。在拉澤項目隧道,在高寒高海拔(4600m)、低壓(68kPa)、低溫(最低氣溫 -10℃)環境下正常作業。

    4

    結構作業

    襯砌機器人自動分層分窗帶壓灌注、自動振搗,有效避免混凝土不密實和空洞缺陷。在安九鐵路襯砌施工,一個循環約8-10h,施工效率高;澆筑完成后的混凝土成型質量好,表面平整光潔。

    地面—隧道施工機器人遠程操控系統

    機器人遠程操控系統好似通訊兵,負責洞內外信息的上傳下達,監控管理隧道施工機器人軍團,更能夠實現高風險地質區段無人化操控作業。

    車載式機器人遠程操控系統

    室內式機器人遠程操控系統

    虛擬沉浸式機器人遠程操控系統

    云端—隧道施工機器人協同管理平臺

    機器人協同管理平臺是隧道施工機器人的指揮部,能夠將隧道圍巖、設計、施工、機器人等數字化信息集成、分析、共享,打破信息孤島,助力實現人-機-巖實時高效協同決策。支撐隧道建造過程中圍巖判識、設計交互、施工監管、質量評價等關鍵環節由傳統工作模式向智能化轉型升級。

    隧道施工機器人的加入,顛覆了以人工為主的傳統隧道建造方式,以機器人換人、減人,有效減少隧道施工高風險環境作業人員,大幅度提高了施工質量和效率。以隧道施工機器人為核心的“地下—地面—云端”技術體系已經初步在高原高寒鐵路、鄭萬高鐵、沿江高速公路等國家重大工程中進行應用,為隧道全生命周期智能建造提供了強有力的裝備保障。

    隧道智能建造,鐵建重工在行動!


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