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大國重器!我國最大直徑泥水平衡盾構機"春風號"鄭州下線

來源:映象網-猛犸新聞客戶端 時間:2018-09-30 16:53:12

猛犸新聞·東方今報首席記者 梁新慧/文 袁曉強/圖

直徑15.8米,全長135米,重量4800噸……這件大國重器,就是由中鐵裝備、中鐵隧道局聯合研制的直徑15.8米盾構機“春風號”。9月29日,“春風號”在位于鄭州的中鐵裝備集團盾構車間下線,這是目前我國自主設計制造的最大直徑泥水平衡盾構機。它的成功下線,標志著中國盾構的設計制造邁向高端化,標志著我國民族盾構機產業躋身世界級先進乃至領先水平,進一步推動了中國由制造大國邁向制造強國的前進步伐。

[現場]“春風號”直徑15.8米,相當于6層樓的高度

9月29日上午,中鐵裝備集團盾構總裝車間內,直徑為15.8米的“春風號”,猶如一條長龍,穩穩地停放在車間內。它就像一位初上舞臺的明星,無數的目光向它聚焦。

“春風號”泥水平衡盾構機,究竟有什么特殊之處呢?

它的直徑很長,達到了15.8米,相當于六層樓的高度;它的長度不短,達到135米;它的身板很重,達到了4800噸。這臺盾構機,是目前我國自主設計制造的最大直徑泥水平衡盾構機,在全世界排在第三位。

“春風號”盾構機的頭部,是一幅美麗的彩繪。仔細一看,圖案是一只展翅飛翔的大鵬鳥。難道和素有“鵬城”之稱的深圳有關?

不錯。這臺盾構機將用于深圳春風隧道工程。

“改革開放的春風率先從深圳吹起,這臺盾構機又將用于深圳市春風隧道工程,所以我們給它取名春風號,寓意中鐵裝備的裝備制造產品春風化雨,春滿人間。”中鐵裝備集團黨委書記、董事長譚順輝說。

活動現場,中國工程院院士陳湘生、河南省副省長劉偉、鄭州市副市長史占勇、中國中鐵股份有限公司副總裁劉寶龍、深圳市交通委副主任賈麗巍等10位領導、專家,同時按下啟動手模,標志著我國自主設計制造的15.08米超大直徑泥水平衡盾構機正式下線。

據悉,“春風號”下線后,將通過陸路運往連云港,隨后通過海運運抵深圳,服務深圳市春風隧道工程。而在具體施工過程中,“春風號”掘進過的地方,雖然只有一個隧洞,但可以形成上下兩層車道,也就是“單洞雙層”結構。

[背景]中鐵裝備為深圳“量身定制”,進行針對性設計

深圳春風隧道工程究竟是一個什么樣的工程,為何要量身定制這樣一臺大直徑盾構機呢?

據悉,春風隧道工程是深圳市“東進戰略”重大交通項目之一,旨在解決春風高架多年來一直存在的擁堵情況,改善濱河大道-羅沙路通道交通狀況。春風隧道開深圳盾構施工機動車隧道之先河,同時也是深圳市首條“單洞雙層”構造的機動車隧道,對于豐富和完善深圳地下工程建設技術具有重要影響和積極意義。

中鐵裝備集團設計研究總院工程師葉超告訴記者,春風隧道工程地質條件復雜,盾構機掘進區間將穿越11條破碎帶,其中設備將一次掘進3.6公里的巖層,長距離硬巖掘進對刀具磨損較大,需頻繁換刀,但巨大水壓為人員換刀帶來困難。

為此,中鐵裝備對這臺超級大盾構進行了針對性設計,如采用常壓換刀技術,降低高壓力環境下的作業風險;采取伸縮擺動式主驅動的設計,簡化換刀操作流程,提高換刀的便捷高效性;采用雙破碎機分級處理渣土技術,提高渣土排放及設備掘進效率。還有刀具狀態在線實時監測、小曲線施工盾構機防卡盾、四回路氣體壓力控制等多項創新技術,破解施工難題,降低施工風險。

“盾構機將依次穿越深圳地鐵9號線、布吉河、深圳火車站、深圳海關大樓,盾構隧道主要穿越地層為花崗巖、片巖、變質砂巖、凝灰質砂巖等地層,雖然作業環境復雜,但是大直徑泥水平衡盾構機具備了超前地質預報和常壓換刀等許多功能,對項目建設如虎添翼。”中國中鐵隧道局集團深圳春風隧道項目設備部長郝超說。

[評價]從設計研發到產品下線,用了不到一年時間

“深圳市春風隧道工程是深圳市首條采用盾構機技術施工及首條單洞雙層構造的機動車隧道,也是盾構法推進施工中最具挑戰性的大直徑盾構機工程之一。’春風號’從設計研發到產品下線,中鐵裝備用不到一年的時間,成功攻克了該工程面臨的開挖直徑大、工程地質條件差、高水壓及軟弱地層帶壓進倉作業難的問題。”中國工程院院士陳湘生說,“春風號”突破了一系列關鍵技術,實現了“中國造”大直徑盾構機的設計制造邁向國際化、高端化,填補了我國直徑15米級別大直徑泥水平衡盾構機領域的空白,標志著我國大直徑泥水平衡盾構機研制技術達到了世界領先水平。

中鐵裝備集團黨委書記、董事長譚順輝說,“春風號”的誕生,將進一步奠定中國中鐵盾構研制水平在我國超大直徑盾構的設計制造水平成功躋身于世界一流行列,對我國隧道工程領域掘進裝備制造的發展具有里程碑式的重大意義,也必將推動中國由制造大國向制造強國轉型。

作為中國隧道掘進機產業的開拓者和領軍者,中鐵裝備以打造全球領先的地下工程裝備領軍企業為己任,不斷創新求變,已經成掘進機行業領軍企業。

從2008年第一臺盾構下線至今,中鐵裝備盾構訂單累計總數818臺套,已出廠711臺,應用于國內40余個城市及新加坡等16個國家和地區,市場占有率連續6年位居國內第一,2017年產銷量位居世界第一,出廠盾構機已安全掘進隧道長度達1500公里,為國內幸福工程、民生工程提供助力,加速“幸福中國”建設。

[未來]不斷加大科研投入,搶占世界掘進機技術制高點

眾所周知,我國隧道施工裝備技術大致可以分為四個階段:20世紀60年代鋼釬大錘的人工作業方法,70年代手持風鉆施工,80年代推廣應用“新奧法”的半機械化施工,再到20世紀末引進了盾構機進行全機械化施工。

“起初,由于我們沒有掌握核心技術,盾構機幾乎全部依賴進口,價格高昂且技術受制于人。”中鐵裝備總工程師王杜娟說,2001年,盾構關鍵技術被列入“863計劃”項目,為此中國中鐵組建了盾構研發項目部,這就是中鐵裝備的雛形。

2006年6月,國務院正式發布關于加快振興裝備制造業的若干意見,將盾構研制列入16項重大技術裝備之一。同一年,中鐵裝備研發人員打破國外技術壁壘,研制出具有自主知識產權的盾構控制系統模擬檢測試驗平臺,攻克了盾構機關鍵技術。

從鋼釬大錘的作業方式到引進盾構機再到我國掘進機技術不斷搶占世界技術制高點,我國隧道施工步入新紀元。2008年,我國首臺具有自主知識產權的復合式土壓平衡盾構機下線,它的成功應用開啟了盾構國產化發展的序幕。

以此為起點,國產盾構開始在國家交通建設中發揮“主力軍”作用。此后,中鐵裝備堅持走自主創新之路,先后研制出了國內最大直徑泥水盾構、國內最大直徑土壓平衡盾構、國內第一臺硬巖掘進機,世界最大斷面矩形盾構機,世界最小斷面硬巖掘進機,世界首臺馬蹄形盾構等產品,依靠設備升級助力國內大批重點工程建設,取得了前所未有的成績。

中鐵裝備黨委書記、董事長譚順輝說,面對未來市場,必須要有清醒認知,必須不斷加大科研投入,加強技術創新,努力搶占世界掘進機技術制高點,既要在質量上有所突破,更要在品牌上站穩腳跟,只有在技術上實現行業引領,才能更好地滿足未來城市交通路網的建設需求,為中國挑戰更多的世界級工程貢獻力量。

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