欢迎访问我们的网站。

质量、效率、环保三丰收!天津地铁11号线巧“手”铸造智慧管片

天津地铁11号线管片厂车间内,一台机器人正挥舞着灵动的手臂,圆圆的手掌有节奏地“抚摸”着混凝土,留下一片光滑亮洁。“这是我们研发的国内首台地铁管片收面机器人,有了它,施工效率和质量都有了极大提升。”一航局天津地铁11号线10标段管片厂副经理席睿说道。

天津地铁11号线一期工程是中国交建投资规模最大的地铁PPP项目,也是在华北地区实施的第一条整线式地铁项目。一航局承建的天津地铁11号线10标段管片厂,承担着全线23695环地铁管片的施工任务。“管片是地铁隧道的屏障,每6片弧形管片可拼成1个环,起到隧道成形、挡土止水、防止坍塌等作用。”席睿介绍道。

管片生产需先绑扎钢筋笼,再浇筑混凝土,并经养护成型,尤为关键的一步是管片收面。所谓收面,就是将管片混凝土压实、抹平,既要保证成品强度,又要表面整洁光滑,以减少盾构机磨损,同时还要提升管片安装精度,确保结构稳定和防渗性能。然而,传统管片收面作业由人工进行。由于管片呈一定弧度,人工收面技术难度较大,长时间作业易疲惫,压实度也时有不足,致使管片质量难以把控。

“既然人工作业存在不足,是否可以研发一台全自动施工机器人?”管片厂总工程师武保华的建议得到了大家的一致认可,然而此时国内并无相关经验可参考。结合施工实际,经过“白加黑”的技术攻关后,设计思路逐渐清晰:设计一条灵活自如的机械手臂,装配抹面用的“手掌”,同时将管片收面的质量参数预先录入机器人“大脑”中,机器人就可以按照既定线路、角度、力度进行收面工作。顺着这个思路,技术团队首先选择动作灵活的六轴机械手臂。“6个轴就好比6个关节,可以灵活自如地将手掌精确送到任何一个位置。”师武保华解释道。臂端设置一个圆盘状的手掌,用以压实和磨平,并加装距离、压力等感应器,来调整作业时的角度和力度。机械臂整体倒装在龙门桁架上,可以在桁架上实现纵横双向移动,覆盖全部生产线。

有了灵活的臂膀,还需要一个智慧的大脑,其中关键就在于大量数据的分析积累。武保华介绍,他们在机器人上设置了模具信息识别器。当管片模具到达工位后,机械手臂能够自动识别管片模具的编号、型号,并通过红外位移传感器测量前后挡板距离、模具高度等数字化信息,再和预先输入的技术参数及收面运行轨迹进行对比、计算后,就可以确保机器人按照相应规格管片的技术规范,实现全过程自动收面。研发过程中,技术团队扎根试验区,不停模拟人工收面的情况,从大量的数据中确定了最优的转动参数、行进参数等数据。将这些数据输入到智慧大脑,最终使得收面机器人始终能够以最优路径、最准确的角度、最恰到好处的力度,实现管片收面。

“有了智能机器人,收面时间由原来的每片7分钟减少到4分钟,在管片质量提升的同时,还降低了粉尘、污水、噪声的产生。这是一次质量、效率、环保的三丰收。”5月19日,天津地铁11号线一期工程23695环地铁管片全部生产完成,武保华看着眼前这位“建设功臣”不由赞叹。

责任编辑:牛淋淋

微信“扫一扫”分享至朋友圈