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中國國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的故事——從無到有 從有到優(yōu)
2019/2/21 9:45:55
春風(fēng)號
制造車間
國際在線消息（記者 吳家迎）：盾構(gòu)機(jī)是隧道挖掘的專用工程機(jī)械，可以在開挖地下隧道的同時，構(gòu)筑支撐坑壁的盾體，從而實(shí)現(xiàn)隧道的一次成型。現(xiàn)在的地鐵隧道，其挖掘工作幾乎都是用盾構(gòu)機(jī)來完成的。日前，記者在位于河南省鄭州市的中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司，親眼目睹了國產(chǎn)最大直徑的泥水平衡盾構(gòu)機(jī)“春風(fēng)號”，還親耳聆聽了盾構(gòu)機(jī)制造的相關(guān)知識。今天，就給大家講講中國國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)“從無到有，從有到優(yōu)”的故事。
15.8米，中國最大直徑盾構(gòu)機(jī)即將投入使用
“春風(fēng)號”直徑15.8米，由中鐵工程裝備集團(tuán)、中鐵隧道局集團(tuán)聯(lián)合研制，是國產(chǎn)直徑最大的盾構(gòu)機(jī)。據(jù)中鐵工程裝備集團(tuán)盾構(gòu)制造有限公司黨群工作副部長郝路平介紹，去年公司已經(jīng)研制出了直徑15.03米的盾構(gòu)機(jī)，并用在了汕頭海灣隧道項目。而“春風(fēng)號”的直徑比起那個大家伙還要多出近1米，是國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的又一大突破。
“春風(fēng)號”機(jī)身長160米，總重達(dá)4800噸，從制造到投入使用，需要1年左右的時間。據(jù)介紹，“春風(fēng)號”從開始制造到正式下線需要8到10個月的時間。在生產(chǎn)車間里完成總裝調(diào)試并經(jīng)客戶驗(yàn)收合格后，還要花1到2個月進(jìn)行拆分。拆分后的部件需要近100輛大型拖車來運(yùn)輸，才能運(yùn)到工程施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝，并最后投入使用。
目前，“春風(fēng)號”已基本完成驗(yàn)收，即將開始拆分和運(yùn)輸，明年就可以在深圳市春風(fēng)隧道工程投入使用。
中國盾構(gòu)機(jī)的自主之路：從無到有
“目前國內(nèi)市場上已經(jīng)沒有純進(jìn)口的盾構(gòu)機(jī)了。國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)，無論是性價比還是技術(shù)含量都不輸進(jìn)口貨。” 郝路平很自信地告訴記者。可就在十年前，中國的盾構(gòu)機(jī)還嚴(yán)重依賴進(jìn)口。據(jù)郝路平介紹，中國隧道施工主要經(jīng)歷了四個階段。
第一階段：20世紀(jì)50年代，主要采用人工挖掘，“鋼釬加大錘，打眼再放炮”的原始方法；
第二階段：20世紀(jì)70年代，利用鉆爆法原理，采用風(fēng)鉆打眼，再使用軌道翻斗車運(yùn)輸，機(jī)械化程度有了提升，但主要還是靠人力；
第三階段：20世紀(jì)80年代，仍然利用鉆爆法原理，但是機(jī)械化水平更高了一些，開始采用鑿巖臺車進(jìn)行鉆眼作業(yè)，同時配以襯砌模板開展大型機(jī)械化施工；
第四階段：20世紀(jì)90年代，開始全面采用盾構(gòu)機(jī)開展作業(yè)，機(jī)械化程度全面提升。
1997年，中國首次從德國引進(jìn)了兩臺盾構(gòu)機(jī)，用于挖掘西康鐵路秦嶺隧道。當(dāng)年，一臺進(jìn)口盾構(gòu)機(jī)的售價高達(dá)3億元人民幣，直到2008年之前，中國的盾構(gòu)機(jī)嚴(yán)重依賴進(jìn)口。外方對技術(shù)實(shí)行壟斷，維修保養(yǎng)時不允許中方參與，維修所需工時也完全取決于外方，嚴(yán)重影響中方工程進(jìn)度。
為了擺脫窘境，2002年8月，“中鐵裝備”成立了一支由18人組成的研發(fā)團(tuán)隊。經(jīng)過6年的技術(shù)攻堅，中國首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)于2008年成功下線，首次應(yīng)用于天津地鐵項目，實(shí)現(xiàn)了由“用盾構(gòu)到造盾構(gòu)”的轉(zhuǎn)變。
中國盾構(gòu)機(jī)的騰飛之路：從有到優(yōu)
首臺國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)研制成功后的十年，是中國盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展的十年。這一切，從中鐵裝備的發(fā)展時間表就可以看出。
2013年12月，中鐵裝備成功研制了超大斷面矩形盾構(gòu)，主要用于城市下穿隧道和地下停車場的施工；
2016年2月，中鐵裝備成功研制出世界最小直徑3.5米硬巖盾構(gòu)機(jī)；
2016年10月，中鐵裝備為蒙華鐵路白城隧道專門定制的馬蹄形盾構(gòu)——“蒙華號”盾構(gòu)機(jī)順利始發(fā)掘進(jìn)，標(biāo)志著中國在異形盾構(gòu)領(lǐng)域處于世界領(lǐng)先水平；
接下來，中國最大直徑土壓平衡盾構(gòu)機(jī)、中國最大直徑硬巖盾構(gòu)機(jī)、中國最大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)紛紛問世，中國自主研發(fā)的盾構(gòu)機(jī)從有向優(yōu)邁進(jìn)。郝路平說，近年來，中鐵裝備的研發(fā)團(tuán)隊一直根據(jù)不同的項目需求來進(jìn)行研發(fā)和定制，盾構(gòu)機(jī)的技術(shù)也在不斷地突破。
中國制造的盾構(gòu)機(jī)漸漸受到海外客戶的青睞。2013年1月，中鐵裝備為馬來西亞設(shè)計制造的中鐵50號盾構(gòu)下線，應(yīng)用于吉隆坡地鐵項目。2015年，中鐵裝備一次性簽訂6臺7.54米直徑的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)采購合同，設(shè)備應(yīng)用于11公里長的以色列隧道項目。2016年，中鐵裝備向新加坡提供10余臺盾構(gòu)機(jī)，用于其地鐵項目建設(shè)。
據(jù)了解，“春風(fēng)號”之后，中鐵裝備的大直徑盾構(gòu)機(jī)訂單越來越多。中鐵裝備已經(jīng)掌握了直徑15米以上盾構(gòu)機(jī)的制造技術(shù)，而目前世界上直徑最大的盾構(gòu)機(jī)是17米。郝路平滿懷信心地告訴記者，“只要客戶有這樣的需求，我們未來也會生產(chǎn)17米直徑的盾構(gòu)機(jī)” 。
