地铁工地请来“铁臂阿童木”

5号线麦北区间在青岛地铁建设中首次引进铁臂机器人 解决既有地铁线下穿作业难题
青岛晚报 2024年08月09日

  “铁臂机器人”作业现场。

  5号线麦北区间在青岛地铁首次引进“铁臂机器人”。

  头顶是繁忙穿梭的既有地铁线路、眼前是高硬度的微风化岩、周边是对环境敏感的建筑物,面对诸多条件制约,地铁5号线麦北区间(麦岛站—北山公园站)在班组建设工作赋能下,多方调研后最终选定了“铁臂机器人”,开展既有地铁线路的下穿施工作业。既不“打扰”既有地铁线运行,也将扬尘、噪声等污染降至最低。据了解,这是青岛地铁建设首次引进该装备,其零震动、零扬尘、零噪声、零污染、零排放的特点,为我市地铁建设提供了“样板”和“示范”。

  多因素“掣肘”地铁建设

  由中铁十八局集团承建的青岛地铁5号线土建一标01工区包含起点—麦岛站区间、麦岛站、麦岛站—北山公园站区间暗挖段,其中,麦北区间暗挖段总长350米。该区间线路出麦岛站后,下穿既有运营2号线麦岛站,沿宁夏路向北前行最终到达北山公园站。麦北区间正线拱顶埋深29.2—34.5米,洞身位于微风化花岗岩煌斑岩地层。地铁2号线每天运行繁忙,下穿过程中,如何将对既有线路的“打扰”降到最低,又有效保障施工作业进度,考验着施工组织和现场作业。此外,施工现场紧邻居民小区,避免施工作业影响到居民,也是项目部重点考量的因素。

  班组成员给出“金点子”

  项目部副经理杨剑华,在与掘进班组成员探讨时,大家集思广益。期间,有班组成员从“铁臂阿童木”中获得灵感,提出可以考虑引进双臂两钻隧道掘进机,该机器具有进度快、噪声低、粉尘少等特点。班组成员的“金点子”,成了项目部克服这道“拦路虎”的解决之钥。

  杨剑华在向项目部汇报后,项目部立即组织技术人员前往外地取经调研。“和我们要面对的硬岩层不同,外地使用时面临的是软土沙尘。”杨剑华表示,结合青岛实际,项目部经过多次试验后,提出了不少改进意见:将掘进机的钻头由普通钻头改成了合金,根据不同岩层有针对性使用。此外,还包括液压马达全部更换为国产,主臂和主大梁加固等,实现了设备的迭代升级。试验结果表明,这台拥有两条“铁臂”的隧道掘进机,颠覆了以往解决下穿既有地铁线施工的工法,取得了良好效果。

  联合院校拟申报创新工法

  走进麦北区间,在地面上听不到一丝作业声响。深入地下十几米的“铁臂”掘进现场,只见一台黄色机器伸出两根粗壮“手臂”,在液压马达恒压驱动下,钻筒自动钻进岩层,然后通过膨胀法让岩层胀开,看上去好像在“挖芯取岩”,所有施工工序都是在无声无息中推进。现场既不见漫天烟尘,也没有刺耳噪声。项目部还将钻筒用水改为循环水,减少了浪费也降低了排放。

  目前,中铁十八局5号线土建一标01工区项目部正联合相关院校,对该工法开展系列研究,拟形成暗挖施工的系列经验,申报创新工法。“正式投用后的结果表明,人机结合度非常高,可以达到每日掘进0.5米左右的效果。”宋玉忠表示。观海新闻/青岛晚报/掌上青岛 记者 徐美中