核心提示：### 盾构机“换牙” 机器人帮忙
6月25日，全国首台重载智能盾构换刀机器人在厦金大桥厦门段项目环岛路隧道的“厦金号”盾构机上完成了上机调试。这一应
### 盾构机“换牙” 机器人帮忙
6月25日，全国首台重载智能盾构换刀机器人在厦金大桥厦门段项目环岛路隧道的“厦金号”盾构机上完成了上机调试。这一应用具有重大意义，它是我国首次在大盾构工程项目中使用盾构换刀机器人，标志着我国大直径盾构隧道施工进入无人换刀的新阶段，成功解决了复杂地层、高水压环境下盾构施工长期存在的安全与效率难题。
厦金大桥厦门段项目环岛路隧道全长3291米，由盾构隧道和明挖隧道两部分组成。其中，盾构隧道采用开挖直径16.15米的超大盾构机施工，是福建省内最大直径的盾构隧道。在隧道掘进时，盾构机刀盘上的滚刀就像“牙齿”，不断切削岩石泥土，磨损速度极快，需要频繁更换。厦门路桥工程公司厦金大桥厦门段项目A4标段经理郑联枭介绍，由于环岛路隧道下穿核心繁华片区，存在长距离上软下硬复合地层，覆土最浅仅8.1米，刀具磨损风险较高，这对换刀作业的安全和效率提出了极高要求。
传统换刀方式需要3名作业人员带压进舱更换，耗时4小时以上。而且作业人员要遵循严格的升压、限时作业、减压流程，不仅行动受限、效率低下，还面临掌子面失稳、有害气体、减压病等多重安全风险。而中铁十四局智能换刀机器人科研项目负责人刘四进表示，智能盾构换刀机器人让盾构换刀技术实现了升级。该机器人搭配数字孪生智慧管控系统，更换单把滚刀的时间缩短至25分钟至40分钟，效率提升50%以上，同时盾构舱内无需人员进入，有效提升了施工安全性。
在现场，智能盾构换刀机器人展现出了强大的性能。它拥有11个独立可控活动关节，具备高避障能力和精细操作能力，凭借500公斤的负载能力和灵活伸缩的结构，能覆盖10米至18米级超大直径盾构机的整个刀盘，轻松抓取重型滚刀并精准完成更换。它搭配项目数字孪生智慧管控系统，依靠3D红外机器视觉定位技术，如同装上了高精度的“立体眼”，能在昏暗潮湿、视线极差的前舱环境下，快速扫描识别每把刀具的精确位置和磨损状态，定位精度控制在1毫米以内。数字孪生智慧管控系统还能实时接收数据，自动规划最优换刀顺序和机械臂运动路径。现场操作采用舱外双人值守模式，一名操作人员下达控制指令，另一名通过机械舱内四角、气垫舱等位置的多视角监控画面，实时核验设备运行状态与指令匹配度，遇异常情况可第一时间人工干预。
记者从建设单位厦门路桥工程投资发展有限公司、施工单位中铁十四局集团有限公司了解到，“厦金号”盾构机将于6月27日始发掘进盾构左线，届时智能盾构换刀机器人将投入实战作业，助力厦金大桥厦门段项目环岛路隧道安全高效掘进。值得一提的是，智能盾构换刀机器人整机软硬件实现了100%国产化，拥有完全自主知识产权，目前已申请发明专利38件、实用新型专利5件，登记软件著作权7项。未来，随着该机器人在厦金大桥项目中的持续应用，有望为更多盾构隧道施工提供借鉴和示范，推动我国盾构施工技术不断进步。
