大型智能化養(yǎng)護(hù)裝備的開發(fā)與探索

張紅春

中交基礎(chǔ)設(shè)施養(yǎng)護(hù)集團(tuán)有限公司，北京 100102

導(dǎo)語(yǔ)：

目前高速公路養(yǎng)護(hù)呈現(xiàn)出勞動(dòng)密集、病害種類多、工程量大、工期緊、通行壓力大的特點(diǎn)。此外我國(guó)人口老齡化以及道路養(yǎng)護(hù)作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大等現(xiàn)狀迫使養(yǎng)護(hù)裝備大型化、智能化成為將來(lái)的發(fā)展方向。本文通過(guò)對(duì)目前養(yǎng)護(hù)現(xiàn)狀的分析，提出了養(yǎng)護(hù)裝備開發(fā)方面的建議。

引言

高速公路養(yǎng)護(hù)工程分為日常養(yǎng)護(hù)、中修、大修和改擴(kuò)建。日常養(yǎng)護(hù)是指不涉及病害的養(yǎng)護(hù)作業(yè)，如路面日常保潔、灑水降溫、油污清洗、除雪、除冰等，以及橋涵疏通泄水孔、疏通涵洞、疏導(dǎo)河道、加潤(rùn)滑油等；中修、大修為規(guī)模較大、技術(shù)復(fù)雜、投資金額高的養(yǎng)護(hù)工程；改擴(kuò)建是對(duì)原路面面層、基層、底基層(可能包括路基)整段落的翻修、銑刨重新鋪筑，或?qū)υ访孢M(jìn)行加寬等。

目前高速公路養(yǎng)護(hù)呈現(xiàn)出勞動(dòng)密集、病害種類多、工程量大、工期緊、通行壓力大的特點(diǎn)。日常養(yǎng)護(hù)以小型設(shè)備為主，中修、大修多為專業(yè)設(shè)備，改擴(kuò)建除銑刨機(jī)外與新建設(shè)備通用。

開發(fā)大型智能化養(yǎng)護(hù)裝備的必要性及可行性

由于人口老齡化帶來(lái)的勞動(dòng)力短缺使勞動(dòng)力成本上升，加上養(yǎng)護(hù)人員待遇低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、年輕人工作理念的變化等因素使得傳統(tǒng)依靠人力進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的方式發(fā)生變化。另外，在不能中斷交通的高速公路上施工具有巨大的風(fēng)險(xiǎn)，引發(fā)交通事故后會(huì)帶來(lái)很大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。小型化的日常養(yǎng)護(hù)(灌縫、補(bǔ)坑槽、保潔、灑水，除雪、除冰等)，以及交通事故引起的護(hù)欄更換及綠化修剪等，由于施工速度慢、效率低，嚴(yán)重影響車輛通行。由于傳統(tǒng)大中修常常要開挖施工，會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的環(huán)保問題，因而需要研發(fā)新型的技術(shù)和機(jī)械設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的大中修技術(shù)、工藝和設(shè)備。非開挖理念的應(yīng)用需要配套深層病害檢測(cè)設(shè)備和深層病害施工設(shè)備，乳化環(huán)氧瀝青碎石封層等預(yù)防性養(yǎng)護(hù)新技術(shù)以及橡膠瀝青、高模量瀝青混凝土新材料的應(yīng)用等也需要配套的機(jī)械來(lái)完成施工。

隨著我國(guó)有13萬(wàn)km高速公路、500萬(wàn)km普通公路、150萬(wàn)km的城市道路，具有巨大的市場(chǎng)需求。同時(shí)目前有充足的資金支持，并且融資渠道在擴(kuò)展，加上國(guó)家對(duì)新能源、新技術(shù)的扶持，給大型智能化養(yǎng)護(hù)裝備在國(guó)內(nèi)的發(fā)展提供了良好的環(huán)境。

大型智能化養(yǎng)護(hù)裝備的開發(fā)與探索

大型智能化養(yǎng)護(hù)裝備的特點(diǎn)及發(fā)展方向體現(xiàn)為大型化、智能化、功能集成化、功能強(qiáng)大化、環(huán)保化。大型智能化養(yǎng)護(hù)裝備分為大型智能化養(yǎng)護(hù)施工機(jī)械、大型智能化養(yǎng)護(hù)檢測(cè)設(shè)備兩大類。大型智能化養(yǎng)護(hù)裝備的開發(fā)可通過(guò)自行研發(fā)、合作研發(fā)和委托研發(fā)三種方式實(shí)現(xiàn)，可先大型后智能或先智能后大型，也可以大型、智能同步發(fā)展。

大型智能化養(yǎng)護(hù)施工機(jī)械的開發(fā)

功能集成方面，以日常養(yǎng)護(hù)作業(yè)為主，將灌縫、補(bǔ)坑槽、保潔、灑水、除雪、除冰、垃圾處理、護(hù)欄更換、路緣石更換、邊坡邊溝維修、橋梁維護(hù)維修、隧道維護(hù)維修、機(jī)電維護(hù)維修、服務(wù)區(qū)維護(hù)維修、綠化修剪等功能集成到幾種機(jī)械上，由小型機(jī)械集成為大型機(jī)械，如路基路面多功能養(yǎng)護(hù)車、橋梁多功能養(yǎng)護(hù)車、隧道多功能養(yǎng)護(hù)車、綠化多功能養(yǎng)護(hù)車、服務(wù)區(qū)多功能養(yǎng)護(hù)車、事故處理多功能車等，也可將上述功能再集成或優(yōu)化組合。以預(yù)防性養(yǎng)護(hù)為主，可將微表處、稀漿封層、薄層攤鋪、精細(xì)抗滑層、瀝青灑布、石料撒布等多功能集成為一個(gè)或幾種大型機(jī)械。以大中修和改擴(kuò)建為主，可集水泥混凝土、瀝青混凝土、水泥穩(wěn)定碎石三種攪拌施工為一體形成多功能攪拌機(jī)，或多功能攤鋪機(jī)、多功能壓路機(jī)，或攤鋪、碾壓一體機(jī)。以再生為主的，可集瀝青混凝土路面、水泥路面、水穩(wěn)基層等為一體形成多功能再生機(jī)械。以材料加工為主，可集改性瀝青、乳化瀝青、改性瀝青、環(huán)氧乳化瀝青等生產(chǎn)功能為一體形成多功能瀝青生產(chǎn)設(shè)備。

對(duì)清掃車進(jìn)行功能升級(jí)達(dá)到在一個(gè)車道上行駛可清掃3～5個(gè)車道的效果；除雪車通過(guò)功能升級(jí)一次性清理2～4個(gè)車道；銑刨機(jī)功能升級(jí)后實(shí)現(xiàn)平面銑刨、加寬時(shí)臺(tái)階銑刨一次完成，攤鋪機(jī)功能升級(jí)后進(jìn)行三層路面一次攤鋪。通過(guò)上述途徑實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有機(jī)械的功能升級(jí)。大型智能化養(yǎng)護(hù)裝備的特點(diǎn)及發(fā)展方向體現(xiàn)為大型化、智能化、功能集成化、功能強(qiáng)大化、環(huán)?；?。

開發(fā)與新技術(shù)、新材料、新工藝配套的養(yǎng)護(hù)機(jī)械，如深層病害處理機(jī)械、中分帶和邊坡植物修剪及處理機(jī)械、護(hù)欄更換維修機(jī)械、專業(yè)及綜合的橋梁養(yǎng)護(hù)機(jī)械(支座更換、構(gòu)件更換、鋪裝層維修等)、專業(yè)及綜合的隧道養(yǎng)護(hù)機(jī)械、水泥稱定碎石基層現(xiàn)場(chǎng)塊碎機(jī)、瀝青混凝土路面現(xiàn)場(chǎng)塊碎機(jī)、混凝土結(jié)構(gòu)物拆除及再利用機(jī)械、新能源和環(huán)保養(yǎng)護(hù)機(jī)械。

針對(duì)大修和改擴(kuò)建等傳統(tǒng)施工機(jī)械，實(shí)現(xiàn)提升功能、施工效率和質(zhì)量，向智能化過(guò)渡，如開發(fā)養(yǎng)護(hù)壓路機(jī)、 養(yǎng)護(hù)攤鋪機(jī)、加寬為3.75 m(寬度可調(diào))的銑刨機(jī)、養(yǎng)護(hù)列車等。通過(guò)提升傳統(tǒng)大型施工設(shè)備性能，逐步減少或代替駕駛和配合人員。

大型智能化養(yǎng)護(hù)檢測(cè)設(shè)備的開發(fā)

擬通過(guò)研發(fā)道路B超、結(jié)構(gòu)物B超、結(jié)構(gòu)物B超并與無(wú)人機(jī)配合(特殊結(jié)構(gòu)橋、長(zhǎng)大橋、超高橋檢測(cè))，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)、遙控檢測(cè)、快速檢測(cè)及綜合檢測(cè)。

大型智能化養(yǎng)護(hù)裝備對(duì)未來(lái)養(yǎng)護(hù)格局的影響

大型智能化養(yǎng)護(hù)裝備的推廣應(yīng)用對(duì)未來(lái)道路養(yǎng)護(hù)格局的將產(chǎn)生深刻影響：第一，可使道路養(yǎng)護(hù)由勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變，提高養(yǎng)護(hù)的技術(shù)含量，減少人的勞動(dòng)強(qiáng)度，增加從業(yè)人員的自毫感；第二，可推動(dòng)養(yǎng)護(hù)行業(yè)重新洗牌，促使超級(jí)養(yǎng)護(hù)施工企業(yè)和設(shè)備制造企業(yè)誕生；第三，推動(dòng)養(yǎng)護(hù)新理念(非開挖、長(zhǎng)壽命、檢測(cè)規(guī)劃設(shè)計(jì)施工一體化)、新技術(shù)、新材料的應(yīng)用；第四，可提高養(yǎng)護(hù)設(shè)備制造行業(yè)的利潤(rùn)率，路面功能維持較高的水平，保持交通順暢和節(jié)能、環(huán)保。

特稿

29 除雪車與裝備的發(fā)展現(xiàn)狀

34 冰雪路面快速清理電動(dòng)車設(shè)計(jì)分析

冬季降雪過(guò)后，松軟的初雪經(jīng)過(guò)行人踩踏、車輛碾壓后易變成堅(jiān)硬的冰雪路面，傳統(tǒng)的人工除雪方式工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大。為了提高除雪效率，從發(fā)揮工程車輛的部分優(yōu)勢(shì)，逐步演變成車輛加掛除雪工具等方法的機(jī)械式除雪，但不僅占用行車通道，還會(huì)產(chǎn)生安全隱患，路面殘余的冰面與積雪不能被徹底清除。而近年來(lái)各地積雪集中且雪量大，普通除冰雪方法和設(shè)備已不能滿足日常交通行車的需求，急需更先進(jìn)的現(xiàn)代化除冰雪設(shè)備。

本期組織的兩篇約稿，從除冰雪裝備的發(fā)展情況到現(xiàn)代除冰雪車，更針對(duì)冰雪路面開發(fā)設(shè)計(jì)了一款以充電電源提供動(dòng)力，集鏟雪、破冰、冰雪收集、汽化除霜于一體的多功能電動(dòng)除雪車，用以解決冬季冰雪堆積的問題。若該款多功能除雪車能夠得到應(yīng)用普及，高效快速的清理冰雪路面不再成為難題，同時(shí)也解決了霜凍層對(duì)車輛行駛影響的困擾。