在我国华南有一条全长134.2公里的运河航道,设计年单向通过能力为8900万吨,这是新中国成立以来第一条连通江海的大运河。每年的雨季,大量泥沙被带到河流中,使得河底淤泥堆积,航道部门需定期对河道开展水下破碎、清挖等疏浚施工,以保障航道安全畅通。
航道疏浚在整体工期上易受各种不确定因素影响,同时又面临日均2.5万m³的疏浚强度,传统工艺的施工效率瓶颈亟待突破。为此,客户单位引入中海达挖掘机3D引导系统,通过北斗高精度定位技术与多轴惯性导航技术融合,实现铲斗轨迹厘米级动态修正,为工程按期甚至提前竣工提供了关键技术保障。
成本高:运河航道疏浚精度要求高,而传统人工放样需多人协助,不仅难以满足精度要求,且易返工,存在效率低、油耗高、安全隐患多等问题,严重影响工期及成本。
盲区作业:水下清淤、夜间施工依赖人工经验,需多人配合,且存在超挖、漏挖、欠挖等风险,无法避免重复施工。
作业痕迹难以追踪:受水流、天气、光线等多因素的影响,在河道工作难以实现轨迹的追踪,作业质量无法保障。
针对上述施工痛点,施工单位决定采购中海达挖掘机3D引导系统。该系统通过高稳定GNSS信号与高精准度的传感器结合,可在施工过程中,计算铲斗斗齿实时、精确的三维位置数据,为挖掘机施工提供厘米级的精准引导,防止工作区域内的欠挖或多挖;同时,驾驶舱内的平板终端可动态显示三维设计图与铲斗位置,操作员即使在水下或夜间作业,也能精准调整挖机姿态,彻底告别“凭经验施工”的粗放模式;此外,系统可按照设计文件以及现场情况来调整铲刀姿态,即使作业处于视觉盲区,也能清晰洞察铲刀的实时状况,让施工过程可视化,可实时掌握施工进度和质量,依次更加灵活、迅速地调整施工节奏。
针对航道疏浚这一作业场景,该系统采用专业防水设计,强化传感器密封防护与线缆冗余保护体系,大幅降低在超深水下作业时因进水、线缆磨损等问题而导致停机维修的概率,进而减少设备维护成本和作业中断带来的停工。
设备清点与硬件安装
项目进场前,中海达专业技术交付团队会先与客户按照清单核对产品套件数量,并在硬件实施安装与软件调试过程中,为现场工作人员提供专业技术支撑服务。
软件安装及精度核验
当所有硬件安装完成后,中海达工作人员在平板中安装软件后,向客户介绍软件界面的操作步骤,并按照指示配置主控盒以及4个位置的角度传感器,确保软硬件连接成功。
在甲方验收环节中,通过RTK核验铲斗中间点,判断是否与平板上的铲斗中点坐标一致,确保岸上校准满足±3cm以内,水上校准满足±5cm以内。
▲校准工作
现场作业
测量人员可通过文件导入/手动录入/云端下发等方式,将设计文件保存到系统中,机械操作员根据软件的实时引导,能掌握挖斗当前的水下位置、角度。这种工作模式既避免了测量人员冒险进行水下勘测,也消除了操作员依靠经验判断开挖精度的不确定性,显著提升了航道疏浚作业的安全性和精准度。
对此,现场的挖掘机操作师傅深有体会:“整体工期太紧张了!之前刷坡、疏浚要靠人工去测量,很多时候只能凭经验,效率十分低下不说,还很容易出错,返工几率大。还有在疏浚过程中,水下盲区的作业难度十分大。自从有了这个系统,活能更快更好地完成!”
▲ 挖掘机操作师傅熟练使用中海达挖掘机3D引导系统
在该运河的疏浚施工中,中海达挖掘机3D引导系统的应用成效体现在三大方面:
成本优化:从生产力指标来看,由传统的每小时82m³提升至每小时147m³,单位时间内完成的疏浚工程量大幅增加。在燃料消耗方面,从每小时20升降低至11升,减少了能源浪费。同时,完成相同疏浚任务的整体时间从54分钟缩短至29分钟,综合提升了挖掘机在运河疏浚作业中的效率和性能。
效率提升:支持24小时轮班作业,在人员轮班时施工任务无缝衔接,快速上手,无需反复测量,清淤效率提升79.82 %,实现进度追赶与工期压缩。
▲在中海达挖掘机3D引导系统赋能下,项目顺利开展夜间作业
质量保证:通过精确的轨迹追踪,系统自动判断施工作业是否达到质量要求,既可挖得快,还能挖得准。
▲作业轨迹在平板中实时呈现
航道拓宽疏浚对提高运输效率和降低运输成本意义重大,中海达挖掘机3D引导系统以北斗高精度定位+智能施工算法的“硬实力”,成为工程团队手中的“疏浚利器”,以厘米级精度与全天候作业能力,为疏浚场景插上了数字化“翅膀”。