近年来,日本建筑业针对山岭隧道爆破工程中存在的作业环境恶劣、人工装药效率不高、安全风险突出等问题,积极推进全自动装药技术研发。相关建筑企业围绕上述需求开展了一系列创新实践。
1全自动装药系统架构
大林组研发的“全自动装药系统”通过引入触觉再现技术,实现了远程精准操控。系统配置双向信息传输模块,可将现场物理接触数据实时回传至操作终端,支持远程操作人员精准感知。该系统已在长野县下伊那郡三远南信6号隧道工程中开展验证试验,依托大型重型机械搭载装填机器人,实现了距开挖面30 m及隧道外320 m远程操控装药与爆破作业。
2无线电子雷管集成技术
大成建设联合AKTIO公司共同研发新型爆破装填装置,并在日油株式会社的技术协作下升级改进,扩展了无线电子雷管适配功能,创造性地将无线引爆技术与机械装填装置深度融合,实现了从无线电子雷管供输到炮孔装填的全流程机械化作业。
3多装备协同作业体系
前田建设开发了搭载全自动装药系统的全自动三臂装药专用机。该系统通过与全自动凿岩台车的无线数据联动、电动化送料机构升级及生物降解材料应用等技术革新,实现了装药作业的远程化、无人化操作,显著提升了施工安全性和效率。
4人工智能辅助决策系统
户田建设研发的“To-RIGGER智能装药机器人”技术,由凿岩台车和全自动装药导管插入装置构成。基于钻孔阶段获取的装药孔孔口与孔底坐标数据,通过凿岩台车的控制系统,其钻臂可实现自动移动,同时调整前方支承台架的角度,使其与装药孔轴线方向保持平行,最终精准定位至孔口位置。随后,搭载于支承台架前端的爆破装药导管自动插入装置将通过AI机器人的机械臂精确识别装药孔空间位置,完成高精度自动插入及装药作业。
5全流程无人化作业体系
熊谷组针对远程装药场景,开发了起爆药包机械装填技术。该技术实现了从起爆药包装填导管前端的输送,到向爆破孔内的插入全流程无人化作业。结合采用无线电子雷管的起爆药包,可最终实现装药作业的全自动化。
(摘自 隧道网微信公众平台 2025-11-01)