黄色的机身、厚厚的履带、尖锐的绞吸头……8月19日上午 ，常泰长江大桥6号主塔墩施工现场 ，一台外形貌似微型“坦克”的智能履带式绞吸机械人 ，被吊装着慢慢进入主塔墩沉井内 。
大型桥梁沉井作业的难点之一是“盲区”取土 。由于水下地形庞大 ，沉井隔仓形成的盲区又难以视探 ，以往的吸泥设备 ，保存取土不均匀 ，沉井装置倾斜、突然下沉的危害 。智能履带式绞吸机械人设计方介绍 ，他们自主研发的这款目前海内首个大型沉井水下取土的机械人 ，可以在水下行走 ，并能通过智能感应系统给沉井下沉的河床区域做“B超” ，探明事情情况 ，将施工效率提升4—6倍 ，同时减少人力 。
破解水下盲区取土难题
在建的常泰长江大桥是长江上首座集高速公路、城际铁路、一级公路“三位一体”的过江通道 ，于2019年1月9日开建 。其中主航道桥为主跨1176米的斜拉桥 ，凌驾今年7月1日刚刚开通运营的世界上首座跨度超千米的公铁两用斜拉桥——沪苏通大桥 。
由中铁云顶国际施工的6号墩沉井 ，是海内目前平面尺寸最大的水中沉井 ，相当于13个篮球场的面积、1.2万辆家用小汽车的重量 。
“目前 ，大型桥梁沉井施工最大的挑战就是盲区取土困难 。”中铁云顶国际常泰长江大桥项目经理汤忠国说 ，在6号墩沉井内 ，众多钢梁组合成一张蜘蛛网状的隔仓 ，将沉井离开成一个个空洞洞的井孔 ，这张“蜘蛛网”下的河床区域就是沉井施工的“盲区” 。
“沉井下沉时 ，隔仓的仓底会遭遇泥土的阻力 ，下沉越深 ，阻力越大 。而此次沉井的最大入土深度达48米 ，其中黏土层总厚度达21米 ，相对坚硬 ，这意味着阻力更大 。以往的吸泥设备 ，有吸泥不均匀、取土量难以控制的问题 ，这可能保存沉井局部倾斜或者突然下沉的危害 ，会对沉井结构、沉井内的设备和施工人员造成威胁 。”汤忠国介绍 。
6号墩沉井的盲区占沉井平面总面积的45% ，如何在这么大的水域看清沉井的取土情况 ，让沉井宁静着床？一年半前 ，汤忠国团队开始设计智能履带式绞吸机械人 。
为大桥沉井水下情况做“B超” ，事情效率提高4—6倍
在施工现场 ，汤忠国介绍 ，他们为机械人设计了水下走行系统、水下智能感应系统、水下液压电气系统、自动绞吸排渣系统和岸上的操作控制系统 ，相当于一边给沉井的水下作业情况做“B超” ，一边施工 。
“每个井孔的水下地形有崎岖起伏 ，机械人处理完井孔中的泥土后 ，利用水下声呐传感和摄像设备 ，区分盲区位置 ，并将感应信号传到地面 。事情人员设定吸泥深度等数据 ，通过调理液压机械臂的角度 ，清理盲区泥土 。这样一来可以确保均匀取土 ，二来�；こ辆木诓槐黄苹� 。”汤忠国说 。
挖土后 ，机械人还会将泥土和残渣吸到江面上运走 。汤忠国说：“古板吸泥设备每小时吸土约40立方米 ，但智能履带式绞吸机械人可以吸土200立方米左右 ，事情效率提高4—6倍 。”
水下地质情况庞大 ，取土中 ，万一用力过猛 ，可能遭遇“没顶之灾” 。对此 ，汤忠国团队还给机械人设计了“自救”功效 ，“取土中 ，系统一旦监测到沉井下沉速度凌驾一定规模 ，会自动预警 ，迅速将机械人拉上来” 。
基于这样的智能控制 ，吸土历程也将大大节省人力 ，汤忠国算过一笔账 ，接纳古板吸泥设备 ，约莫需要6人作业 ，但现在只需1人便可操作该机械人 。“凭据目前的施工进度 ，预计明年春节左右 ，沉井将下沉到设计位置 。”
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