常泰长江大桥连接江苏省常州、泰州两市，位于泰州长江大桥与江阴长江大桥之间。它是世界跨度最大的斜拉桥，传统的钻孔桩施工难以满足大桥主塔的承载力需求，需要采用沉井这种结构基础。 沉井是大桥塔墩的水下基础。常泰长江大桥与常规悬索桥锚碇不同，其主塔沉井基础处于江中。此前，桥梁施工通常使用传统空气吸泥机进行作业，不仅费时费力，还存在取土盲区问题，不过现在，有了智能沉井机器人的帮助，常泰长江大桥沉井能够落得更稳、扎得更深，这也开创了大型水中沉井基础施工的“智造”新模式。
智能沉井机器人，长5.9米、高3.6米，前端是一个带绞吸头的机械臂，下方装有履带轮，体形和一辆中小型货车差不多。作为国内首个智能沉井机器人，有了它，再大的巨无霸沉井也能在水中平稳扎根。
自主研发智能沉井机器人 实现水下可视化均匀取土
沉井是大桥塔墩的水下基础。常泰长江大桥采用圆端型沉井基础，每个沉井用钢量达2.3万吨，超过3座埃菲尔铁塔用钢量；面积相当于13个篮球场大，是世界最大面积水中沉井基础。
如此大吨位的沉井能让跨度1208米的大桥主航道更为稳固，但是把这样的庞然大物放到长江里，难度却是超乎想象。
中铁大桥局机械化施工分公司大型设备部部长 杨乐：以往我们沉井施工这一块吸泥取土主要还是靠竖直导管，然后采用空气吸泥法。以往只能是靠凭经验去作业，容易造成取土不均、沉井偏斜的风险。
为了实现在水下可视化均匀取土，让巨无霸沉井在水中平稳扎根，工程建设团队历经两年研发了这个智能沉井机器人。
杨乐：这个机器人它实现了跟以往最大的一个不同的功能，就是它可以水下可视，通过声呐以及深水浑水的高清摄像头，它能够实时观测到水下的作业环境，进行实时调整。
当机器人到达水底后，操作人员可通过机器上自带的测距仪和检测设备实时调整机器人位置，并通过机器人搭载的水下视频监控、前视声呐和避碰声呐传感器对施工环境进行监测，将机器人调整至最佳工作状态。
类似坦克的履带轮让机器人在高低不平的水底平稳前行，当沉井在下沉中遇到硬土层或硬石层，机器人工作臂上设计的钻头将发挥大作用。
杨乐：前面钻头它具备两个功能，一个是破碎，第二个是吸取。它通过钻头旋转，把各种性质的土破碎掉之后，通过管道把这些渣子排到沉井以外。绞吸头上面也带了一个18兆帕的高压水枪，能够破硬土层，然后再绞吸。我们配了一个380立方米的吸泥泵，保证取土的作业效率能够达到200立方米每小时。
与此同时，机器人工作臂能够实现360度的旋转、伸缩，通过声呐、视频监控实时监控水下工作状态，最终实现均匀取土，保障沉井平稳下沉。
超强深水作业能力 助力大型沉井施工“智造”新模式
这样一台能在水下游走的机器人，其实还有一个技术亮点，就是它强大的深水作业能力。由于它全身采用304不锈钢材质，能够保证电机在水下200米的地方正常工作。
正是通过材料升级和液压系统的自主创新，沉井机器人能够在复杂的深水条件下进行稳定作业，这不仅为常泰长江大桥的沉井建设带来了生产效率的显著提升，也助力实现大型水中沉井基础施工的“智造”新模式。
杨乐：原先我们普通的吸泥设备，一般做1个作业面需要6个人操作，每个小时吸40立方米左右。通过这一款机器人，只需要一个人在操作室集中操作，那么每小时可以达到200立方米的取土量，工作效率提高了4~6倍。
常泰长江大桥主体及附属工程已建设完成
如今在智能沉井机器人的帮助下，建设团队提前2个月完成主塔沉井的取土下沉就位，常泰长江大桥的主塔“大脚”落得更稳、扎得更牢。
目前，常泰长江大桥主体及附属工程已建设完成，进入塔吊拆除及交工检测、动静试载等流程。预计今年通车后，常州与泰州之间的公路通行时间将大幅缩短至20分钟，为区域交通的便捷与高效注入新动力。
（总台央视记者 唐颖）
来源：央视新闻客户端
