小编语:在盾构隧道施工中,使用无轨台车进行运输有诸多优势,包括不需要在隧道内安装和维护钢轨网络,道路可供工作人员使用的普通汽车使用等等。而随着技术的发展,用于隧道内运输的无轨台车的功能和性能也日渐成熟,并逐渐开始向自动化,无人化,纯电动化等方向发展。本期,让我们来一起看看欧洲隧道施工中无轨电车的应用吧!
自动化无轨台车
在全球最长的铁路隧道——布伦纳基线隧道项目的Ahrental段(位于奥地利因斯布鲁克),一台装载了VirtuRail 系统的无轨台车成功进行了一次隧道内的无人自主行驶。
观看视频,请点击链接:无人驾驶无轨台车的实地试验
这一型号的无轨台车长约 60m,由5节单节车厢组成,设计载重为95t,最高运行时速25km/h。在项目中,台车需要在长2km、坡度12%的路线上行驶(这也是不使用有轨运输的原因之一)。隧道进口的末端还有一个90度的弯道(视频中可以看到)。无人驾驶台车在没有载重的情况下完成了测试,并与隧道内的其他车辆安全完成了交互。
负责控制台车VirtuRail系统以电子远程操控方式,可同时对台车的18个车轴进行操控,确保整辆列车精确地跟随着设定的虚拟轨道运行。同时该系统也采用了导航传感器,能够自动识别障碍物、自动转弯。
这套系统可以实现隧道内运输的完全自主化。施工方为该系统建立了一个管控中心,监控各个台车的位置和状态,并通过摄像头捕捉的实时视频。系统的应用还需要部署一些远程操作人员,负责在特殊情况下进行紧急停止,重新启动或者手动接管运输。
实际应用
尽管系统展现出了自主运行的潜力,但施工方最后还是没有完全采用无人驾驶模式,而是选择利用系统辅助驾驶员驾驶。项目现场经理Sebastian Grüllich表示,无人驾驶的过程极为顺畅,但考虑到运输长度,完全使用无人驾驶运输目前的成本效益仍不够高。
实际应用中,虽然依然有驾驶员负责控制,但在辅助驾驶的自动模式下,驾驶员仅仅负责控制速度,并通过操作台告知系统目前台车处于隧道的哪一部分。
在总计250,000km的运输行程中,6辆搭载系统的无轨台车没有发生任何事故,克服了地下运输所涉及的困难条件,例如灰尘和湿气积聚等。现场使用的6辆搭载VirtuRail系统的无轨台车中,只有3辆负责运输管片等施工物资,其余3辆分别负责救援,特殊运输,消防。它们按照各自任务分别搭载了不同的设备。
纯电动化
纯电动化的无轨台车,相比柴油或者混合动力的台车,可以减轻隧道内的通风要求,同时也可以降低噪音,并且也更加环保——在荷兰的Victoria Boogie Woogie隧道的施工中,纯电动无轨台车得到了第一次应用。
经过纯电动改造的Mühlhäuser无轨台车
两台全电动Mühlhäuser无轨台车专为该项目建造,用于为隧道掘进机 (TBM) 提供砂浆和预制管片。单车允许的最大载重为180t,即使在满载情况下,也可以实现高达25km/h的速度,车辆运行噪音仅68分贝,没有任何废气排放。整车采用了极其扁平的设计,所有驱动、控制和转向组件都已集成,因此可以最大化利用车辆长度进行运载。
这两辆纯电动无轨台车的技术关键在于其先进的电池技术。由于装载管片到台车上和从台车上卸载管片都需要时间,所以设计中优化了其电池系统的充电能力,可以在30分钟内从0%充满电到100%,这意味着车辆可以在装载和卸载时充满电,无需担心续航或者电池更换的问题。事实上,在荷兰的建筑工地上,车辆通常在满载之前就已充电至100%。
此外,车辆驾驶舱内的触摸面板可以为操作员提供安全驾驶所需的各项信息。这两辆无轨台车还安装了许多其他安全功能:例如,在距离障碍物太近之前使车辆减速或停止的侧面传感器,为操作员提供整个车辆的全方位视野的闭路电视摄像头,轮胎压力监测系统,也可以使用遥控器、平板电脑或 PC 从驾驶舱外控制和驱动车辆。
小编语:隧道施工运输的无轨化,无轨化有利于更高的施工效率。并且随着现代技术的发展,隧道施工运输已经可以在无轨化的同时实现自动化和电动化。小编有理由相信,在未来自动化电动化的无轨隧道运输将是提升隧道建设速度和效率的一大助力!
■ 编译自互联网资料