柳江是黔、桂水上交通要道,近年來沿線水運經濟發展迅猛,港口吞吐量逐年攀升、運輸船舶需求日益旺盛、沿線群眾期盼柳江擴能,建設柳江2000噸級航道是交通運輸系統、地方政府和廣大群眾的共同愿望。去年12 月,柳江紅花樞紐至石龍三江口 II 級航道整治工程項目開工建設,該項目建成后將大幅提高航道通過能力,有效解決柳江水運交通瓶頸問題。
▲作業航道
常規的航道疏浚方式是通過人工操作挖泥船或其他機具進行水下挖掘。由于水下作業區難以看清楚,操作手在破碎和清挖過程中,既不能精準地找到大石塊, 又不能精準地把控位置與控制清挖標高,容易造成漏挖、超挖、欠挖,甚至返工, 造成施工成本不可控。同時,作業容易受天氣、光線等影響,作業效率無法保障。
為解決航道疏浚難題,中海達為客戶提供了 ECS900 挖掘機 3D 引導系統(下稱 ECS900)搭配 K20 高精度分體式 RTK 定位定向儀(下稱 K20)的解決方案。
▲ECS900 搭配 K20 解決方案
方案中,ECS900 采用北斗高精度定位技術,結合讀取安裝在挖掘機上的各種角度傳感器數值及主要樞軸尺寸,計算出破碎錘、鏟斗斗齒實時、精確的三維位置信息,并根據安裝在駕駛室里平板終端顯示的三維圖形及數值等信息引導操作手作業,防止工作區域內的漏挖、欠挖、超挖。即使在視力不及的盲區,或者光線條件不佳的情況下,也能引導操作手精確施工。
中海達K20 主要有四大作用。一是基于厘米級 RTK定位精度,提高施工精度;二是方便操作手在船舶駕駛室內更好的操控儀器,了解儀器工作狀態;三是通過把主體放置在駕駛室,免于受水上特殊環境影響,增加其使用年限;四是除提供高精度定位外,還可提供高精度航向。同時,中海達K20 搭配中海達 Hi-MAX 軟件使用,對船舶的實時狀態進行高精度管理,對船體的方向、行駛軌跡等較為精細地展示。
▲中海達 Hi-MAX 軟件操作界面
1.勘查設計
項目部先對水下地形地貌和需要破碎的巖石、清挖的淤泥和巖石量進行評估, 該評估依據的是多波束掃描數據。
2.設計施工圖紙
多波束掃描后,根據航道級別的要求,形成施工設計圖紙(CAD.dxf)。
3.表層清淤
配備 ECS900 的船挖機械對表層的淤泥進行清挖。通過安裝在駕駛室的ECS900 終端平板的指引,操作手可對表層的淤泥進行精準施工。
▲作業人員把 ECS900 安裝在船挖機械上
4.定點破碎
換裝上破碎錘,且配備 ECS900 的挖機機械對整體巖體或者大石塊進行定點破碎。在 ECS900 的輔助下,水下的巖體或者大石塊參照中海達 Hi-MAX 軟件高精度地引導,按照作業順序精準破碎。
▲破碎錘配備 ECS900 設備圖
5.清挖到指定標高
破碎成小石塊后,再行清挖到指定標高(含淤泥等),運出去航道外。
基于ECS900,不僅可以實時展示破碎挖泥船的船型、方位,而且還可以對破碎頭和鏟斗動態作業進行精確地輔助和引導, 確保了施工作業的精度,防止漏挖、欠挖、超挖,減少了現場作業人力物力的成本浪費,大大提升了作業的水平和效率。
▲ECS900 與 K20 相結合的施工作業引導軟件界面
(右側透明藍色為船型動態位置與方位,可遠程查看設置管控)
通過引入 ECS900 智能化的施工方式,徹底改變了挖掘機水下作業的方式, 助力客戶降本增效。在成本降低上,ECS900 通過設定作業邊界、實時展示船體與挖掘機破碎錘頭/鏟斗的方位與角度,引導操作手精準施工,避免因漏挖、欠挖、超挖出現返工的現象,為客戶節省了人力物力。在效率提升上,相比傳統施工方式,可在夜間作業的 ECS900 的效率提升 50%以上。在智能化施工方式的助推下,航道疏浚會以更精準、更高效、更低成本完成,推動航道更高質量發展。