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城市轨道铺轨工程无轨化多功能轨道铺装装备的研制与应用

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成果主要完成人

刘 景、李 伟、贾玉周、孙松峰、张睿航、张明明、詹 亮、王会乾、孙来鹏、郑晓光

项目概况

目前城市轨道交通轨道工程多采用“架轨法”进行铺轨作业,轨道物料常通过在隧道内安装临时走行轨后,使用多台门式铺轨机配合吊装并运输至铺设作业面。该方法效率低,人机料需求大,设备功能单一且工况适应性差。 针对以上问题,本成果创新性研制了无轨化多功能轨道铺装装备,形成了三项创新技术:(1)曲面自适应技术。研发了电子液压复合多模式系统,通过调整机身结构和尺寸、无轨走行轮位姿和角度,设备具备了多种隧道截面的适应能力,实现了在马蹄形、圆形等多种隧道内的自由运输作业;(2)一机多能施工技术。研发了液压吊运体系及配套组合吊具,通过姿态调整和吊具配合,设备实现单机吊运25m整片轨排、灰斗、预制板以及钢筋模板等物料,具备了吊运、铺装、浇筑全工序于一机的多功能作业特点;(3)自行纠偏、避障、自诊断技术。研发了多传感融合的智能化识别控制系统,实现了行走轨迹保持、遇障报警降速、故障自诊断功能,提高了作业安全性。 成果取得专利3项、软著1项、EI论文1篇、省部级工法1项,经评价达到国际领先水平。在天津、长春等地铁项目进行了生产应用,技术实用性强、成果创新性突出,示范效果显著,受到行业的广泛关注和好评,施工效率提高300%以上,取得直接经济效益223.6万元,极大降低了成本和安全风险,缩短了工期,显著提升了行业施工机械化、智能化水平。 通过本项目的研究,响应了当前“交通强国”战略规划和智能建造与建筑业工业化协同发展的战略部署,与国家目前的工业4.0和智能建造发展战略一致,其成果在我国城市轨道项目中运用,极大地提高轨道工程施工的技术水平,促进了基础设施施工建设。设备的研制过程中形成了完备的功能设计、结构设计、智能控制系统设计、制造工艺、施工技术等全套方案,使用效果良好,具备推广复制的条件,极具产业化价值。