全球首臺管片構件智能拼裝機器人研制成功

為海太長江隧道管片特殊構件拼裝量身定制

中國鐵建重工集團10日對外透露，全球首臺管片構件智能拼裝機器人近日順利通過試驗驗證。該機器人搭載在中國自主研制最大直徑16.64米的盾構機“江海號”拼裝機前端，用于目前世界最長公路水下盾構隧道——海太長江隧道管片特殊構件拼裝。

據了解，海太長江隧道的管片外徑達16米，厚度0.7米，環寬2米。其相鄰管片的接觸面采用特殊構件設計方案，用以提升管片環向剛度，減小收斂變形，增強外界環境變化抵御能力，對在軟土地層、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。

每環管片上設置了10處特殊連接構件組，這些構件組的最小單元由尼龍材質制成，長度為1.55米，截面積約為4.35平方厘米。單邊安裝間隙僅為1至2毫米，傳統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，受盾構機內部空間布置影響，管片連接構件的拼裝需在單邊間隙僅90毫米的縫隙中完成，且人員無法直接觀察構件拼裝時的狀態，完成該特殊連接構件安裝相當于在黑暗環境中快速穿針引線，對新型拼裝設備的控制精度、靈活性及穩定性要求極高。

該機器人由鐵建重工聯合中鐵十四局集團共同研制。針對以上功能要求，研發設計團隊自主研發柔性管片構件拼裝機器人及自動拼裝系統。系統基于機器視覺、運動控制等技術，可實現管片構件自動運輸、位姿自動識別、自動拼裝全流程智能化作業，這種創新性設計極大縮短構件拼裝時間，提高構件拼裝精度和效率，實現了有限空間下的管片構件拼裝要求。

記者彭軍君 通訊員戈德旺