成果转化及国内首台矩形桩成孔设备

专利与论文成果

随着党的二十大胜利召开，绿色低碳、智能经济是新时期交通强国、交通强省，建设现代化交通产业体系发展的题中之义。如何切实提高企业高质量发展核心竞争力、进一步降低劳动成本提高经济效益，保障安全生产是新时期交通领域高质量发展面临的“新课题”。

如何“破题”，蜀道高速集团刘静创新工作室通过对矩形截面抗滑桩机械化施工成套技术的创新研究，写下这样的“答卷”。

研究背景：

一直以来，山区高速公路、铁路抗滑桩被广泛应用于加固处治边坡、滑坡等不良地质。矩形截面抗滑桩（方桩）由于结构受力优、经济性好的特点，常优先被选择使用，但人工挖孔工艺施工效率低，易受施工环境、地下水影响，安全风险高的缺点，成为制约其发展和应用的关键。

随着科技的不断进步，机械设备不断发展，矩形截面抗滑桩成孔施工工艺也随之进步。但其目前仍未形成一套适应于不同岩、土体组合且系统性的施工工艺，现有成孔方式适用性多局限于某一特定的工程地质条件，并未解决碎、块石土，硬质岩中机械成孔的问题。

为解决行业内长期以来的痛点问题，按照加快推进“机械化换人、自动化减人、智慧化无人”的工作要求，刘静创新工作室以问题为导向，于2020年10月份正式立项矩形截面抗滑桩机械化施工成套技术研究与应用科研课题，打响了技术攻坚的“第一枪”。

研发历程：

科研课题立项后，人，成为了关键因素。经过严格的选拔，10月底正式确定课题研究小组人员，同时完成工作分工，明确组员职责划分，科学合理制定推进计划，并形成课题研究的主导思想：以旋挖钻机机械设备为基础，研制新型矩形修边器为核心，确定以“先导孔开挖+矩形修边成孔”机械成孔的研创方法。

2020年12月课题组在充分讨论研究后，形成软质岩、土体中“6孔先导开挖+矩形修边器”的施工工艺，通过开展现场试验在试验过程中不断发现问题，不断完善优化，成功研制软质岩矩形修边器并形成了软质岩中矩形截面抗滑桩机械施工工艺。

2021年1月至4月经过深入的研究和讨论，课题组最终创新将莱洛三角形定宽曲线的原理运用到开发硬质岩矩形修边器中，经过项目负责人的不断研究和探索最终制作出硬质岩矩形修边器试验样机，并通过室内试验验证了其可行性。

2021年5月至11月，通过与四川路桥、铁建重工进行多次交流沟通，最终沿江攀宁公司将实用新型专利知识产权授权于四川路桥智能建造公司、铁建重工，三方协议共同联合研究制造设备，实现科研成果转化，最终完成了国内首台矩形桩成孔设备的下线。期间课题组同时克服了堆积体中矩形截面抗滑桩施工工艺，通过优化设计6孔先导开挖方式，人工与机械有机结合，分级开挖分级护壁的成孔方式，解决了堆积体碎、块石土中机械成孔易塌孔的难题。

2021年12月至2022年10月，通过开展硬质岩机械成孔设备现场试验，经过试验中对问题的总结与思考，不断的优化完善，最终形成了硬质岩中机械成孔的施工工艺。

研究成果：

在项目负责人的带领下，课题小组攻坚克难，不断进取，以钉钉子的精神，用狠劲、钻劲、韧劲敲好每一“锤”，钉准、钉实、钉牢每颗“钉”，最终在大家的共同努力下，取得了3项实用新型发明专利，2项科研成果转化，1项企业级工法，发表1篇中文核心论文的科研成果。

该项科研创新的系列专利发明和成果推广应用，实现了适应于不同岩、土组合条件下机械化矩形成孔，达到了机械化换人、自动化减人，克服了碎、块石土机械化矩形成孔的难题，填补了国内硬质岩机械化矩形成孔的空白。同时以人为本，在时间效率较传统人工挖孔工艺提升约3～12倍，大幅度降低劳动强度和施工风险，进一步改善和提升了职工工作条件。科研成果的推广应用，已实现成果转化节约造价约1300万元，经济效益显著。

科技赋能，智领交通。在新阶段，蜀道高速集团将全面贯彻落实党的二十大精神，聚焦交通强国、交通强省战略布局，大力弘扬创新精神和工匠精神，通过加强培训、管理、健全激励机制，进一步提高对技能创新的重视，使其聚合蝶变，为推进科技创新、模式创新、业态创新、治理创新，建设现代化高质量交通产业体系赋能助力！