“打開防塵罩、開始掃描。”“掃描結束,開始分析。”4月7日,在一公局集團貴州重遵高速項目部桐梓隧道內,只見一個與電影《機器人總動員》中“瓦力”形象酷似的“小家伙”突然燈光閃爍,不時發出各種指令。

“這是‘小安’,它正在進行隧道圍巖變形監測。”項目總工程師熊成宇介紹說,“小安”是同事們對隧道安全預警機器人的昵稱。自2020年9月自主研發成功并投入使用后,“小安”每天在隧道里巡回監測,發揮了很大作用。

桐梓隧道位于貴州省遵義市桐梓縣境內,全長10.5公里,該隧道地質構造復雜,穿越3條斷層破碎帶,掘進中將12次穿越不同地層,如何安全優質完成施工任務是擺在項目建設者面前的一道難關。

“如果有一個設備,能自由穿行在隧道內實時進行安全監測,那我們干起活來可就安心多了。”建設初期,有著20多年施工經驗,參建過多條重大隧道的熊成宇說。

為了解決這個難題,熊成宇向一公局集團技術部門尋求幫助,很快得到了回應。原來,早在2017年,由一公局集團技術部門牽頭,聯合高校、設計院等多家單位便開展了“復雜環境下隧道工程施工安全預警技術與裝備研究及應用示范”的課題研究。接到項目求助后,課題小組多方面了解桐梓隧道的地質條件,發現該項目與課題研究內容契合度很高,于是,決定依托桐梓隧道開展示范研究。就這樣,一個國家級課題在桐梓隧道開始實施。

隨著研究的推進,課題小組以隧道突發險情預警、避險、救援為切入點,研發了具有國際領先水平的集自動化、智能化數據采集分析、信息收集分析和傳遞功能的山嶺隧道智能化預警機器人“小安”。于是,“小安”就來到了貴州長隧。

“你們別看這‘小家伙’,雖然個頭不大,但能量可不小。”熊成宇自豪地說,“小安”只有1米長、75厘米寬、80厘米高,如一個微型小坦克,行動便利,基本不妨礙作業人員施工及工程車輛通行。“‘小安’真的擁有超能力?”項目施工人員問道。為了讓大家了解它的真正實力,項目技術員給“小安”來了場“面試”。

技術員先在桐梓隧道模擬制作了一個圍巖變形情況,只見“小安”輕輕打開防塵罩,不一會便對指定的圍巖掃描完成,將數據傳輸至數據平臺。數據分析完成后,技術員拿出此前設置好的數據一對比,精度達到了毫米以內。相比傳統的全站儀監測法,300米范圍至少需要布置30個監測點,“小安”的到來,極大提高了工作效率。

“小安”的卓越表現給大家留下了深刻的印象,但是“小安”的絕活還是探測圍巖后方水體。今年2月,項目部安排“小安”到3號斜井“打前站”,進行探水工作。這次“小安”的探測果然發現了大問題,探測結果顯示:掌子面后方20～30米范圍內,賦存有大量水體,掌子面是開挖坑道不斷向前推進的工作面。“決不能掉以輕心,馬上增加水泵。”項目副經理王永剛立即組織技術人員商討對策,增加抽水泵,以防險情發生。果不其然,隨后的施工中涌水“如約而至”,項目部做足了應對之策,避免了人員和設備受損。

“真是不可思議,竟然能那么準確。”王永剛感嘆說,在“小安”到來之前,王永剛所負責的3號斜井曾出現過多次涌水,雖然項目團隊也有一定的預警措施,但像“小安”這樣能同時將數據采集、圍巖變形監測、圍巖水體分析、預警一氣呵成的,還是超出了大家的想象。

如今,桐梓隧道正穩步掘進。“今年12月份桐梓隧道要突破4.5公里,工期緊,任務重,‘小安’的到來讓我信心更足了。”項目負責人楊輝說道。

（鄧紅葉 歐其錦）