国内首台水下布料刮平一体化整平设备在小漠港投用,港工施工加速自动化
据 IT之家援引中国水运报消息,由中交二航局自主研发的国内首台水下布料刮平一体化整平设备,已在广东深汕特别合作区小漠国际物流港防波堤一期工程投入使用。该设备面向港口防波堤基床整平这一关键工序,将水下布料、刮平、测量与自动化控制集成到一套装备中,显示出我国水运工程装备正从大型整平船、自升式平台,向更轻量、模块化、智能化的一体化水下施工设备演进。
此次应用场景并不简单。来源显示,小漠国际物流港防波堤一期工程是国内在建最长单体沉箱直立式防波堤,总长近 3.7 公里,项目需完成约 70 万立方米抛石作业,水下基床整平面积超过 10 万平方米。对于沉箱直立式防波堤而言,基床表面平整度会直接影响沉箱安装精度和长期稳定性,因此整平质量既关系施工效率,也关系工程安全边界。
从“潜水员+吊机”到水下自动化整平
传统水下基床整平通常依赖吊机配合潜水员作业,流程复杂、时间消耗大,并且潜水员在水下长时间操作会面临较高安全风险。在开敞涌浪海域,这类问题还会被进一步放大:小漠港项目所在区域平均波高在 1 米以上,台风、强对流、寒潮等极端天气频发,实际可施工窗口受到明显限制。
本次投用的设备总长 28.3 米、总宽 12.3 米,重约 48 吨,配备四台液压油缸支腿、高精度倾角仪,以及基于实时动态载波相位差分技术的水下测量装置。其作业逻辑是:先通过输料螺旋把石料均匀铺满,再由行走小车底部刮刀对碎石垫层进行刮平,从而形成满足要求的水下作业面。
与单纯机械化不同,该设备还配套了专属数智化操控平台。施工前可预设基准参数和自动化作业路径,设备入水后能够全自动行走,并对目标区域进行精准刮平。来源称,其工效相较传统人工作业实现翻倍提升,施工允许作业波高提升 60%。这意味着设备不仅能提高单次作业效率,也能在更复杂海况下扩大可施工时间窗口。
关键能力:测量、执行与控制的一体化
从科技装备角度看,这类设备的价值不只在于替代人力,而在于把水下施工中的“看不见、难定位、难复核”问题,转化为可测量、可控制、可重复执行的工程流程。尤其在水下环境中,定位精度、姿态感知和执行机构稳定性缺一不可。
- 测量层:通过水下测量装置和高精度倾角仪,获得设备姿态与施工基准信息。
- 执行层:液压支腿、输料螺旋、行走小车与刮刀协同完成布料和整平。
- 控制层:数智化平台将预设参数转化为自动化作业路径,减少人工水下干预。
- 工程适应性:允许作业波高提升,有助于应对涌浪和极端天气带来的施工窗口压缩。
影响与解读:港工装备进入“智能专机”阶段
国内大型港口、跨海通道、海上能源等工程持续推进,对水下施工装备提出了更高要求。过去,工程现场往往依赖大型船机平台和高强度人工协作;而此次一体化整平设备的出现,代表一种更具针对性的“智能专机”思路:围绕单一高频关键工序,把机械结构、传感测量、自动控制和施工工艺深度绑定。
这类变化与 AI、自动化和工业软件的发展方向相通。虽然报道未提到通用人工智能模型参与,但其背后的趋势是明确的:工程装备正在从“有人操作设备”向“系统按参数执行任务”转变。未来,如果进一步叠加施工数据沉淀、数字孪生建模、设备状态预测维护等能力,水下施工过程有望形成更完整的数据闭环。
对于中国港工产业链而言,水下布料刮平一体化设备的投用也具有示范意义。它把高风险、强经验依赖的水下整平环节转向自动化和标准化,有助于提升重大基础设施建设的效率与安全性。随着类似装备在更多海况、更多工程类型中验证,港口与海洋工程施工的智能化程度可能继续提高。