隧道開路少不了!中國國產最大直徑盾構機即將投入使用!

地鐵隧道是怎麼挖的?有一句話說:上天有神舟,下海有蛟龍,入地有盾構。盾構機,又稱TBM(Tunnel Boring Machine),是挖掘隧道的利器。

「這是目前中國國內直徑最大的盾構機。」郝路平有些驕傲。26日,記者走進位於鄭州經濟開發區的中鐵工程裝備集團盾構製造有限公司(下稱「中鐵裝備」)的生產車間。據中鐵裝備黨群工作部副部長郝路平介紹,中國自主研發的直徑15.8m的泥水平衡盾構機已完成調試,即將在深圳市春風隧道工程中投入使用。

φ15.8m的泥水平衡盾構機

「目前國內市場已無純進口的盾構機」

郝路平告訴記者,這台直徑為15.8m的盾構機身長160米,重4800噸,造價3億元左右,用8-9個月完成。「它在國家TBM產業化中心完成總裝、調試、業主驗收,驗收完畢後將進行拆分,隨後將拆分的各部分運輸到施工地點,在施工點進行再組裝。」

φ15.8m的泥水平衡盾構機,身長160m

據郝路平介紹,光拆這台盾構機就要花1-2個月時間,運輸時需要將近100輛拖車。「有些設備太大,在公路上運輸時還需要把收費站拆掉。」

這台泥水平衡盾構機將在泥漿底部開展工作,能深入地下1000多米深處。它有一個駕駛室,需要1-2個人在控制室操作,大概10個人值班即可運轉。「它的工作量相當於10台常規的盾構機,最大工效是一個月打1800米。」郝路平說。

郝路平表示,目前全球國產盾構機直徑超過15米的只有兩台。除了這一台之外,另一台是2017年10月研製的φ15.03m的泥水平衡盾構機,現正在汕頭海灣隧道項目中運行。「這是去年我們獻給十九大的禮物。」

直徑越大研製難度越大,目前世界上直徑最大的盾構機是17米。「不過,掌握研製φ15m盾構機的技術,意味著離φ17m並不遠。只要客戶有這樣的需求,將來也會生產φ17m的盾構機。」郝路平坦言。

這台φ15.8m的盾構機每掘進1公里就會產生磨損,因而需要換刀。以前要找體能素質高的潛水員完成換刀工作,耗時費力,現在能夠實現常壓換刀。此外,它採用了伸縮擺動技術,500噸重的刀盤可自由上下浮動。「由於江底很軟,這項突破對整體控制和技術要求都很高。」

據悉,中鐵裝備全集團每年能生產將近200台盾構機。郝路平驕傲地說:「目前國內市場已經沒有純進口的盾構機了,因為國產盾構機性價比不差於國外了。」

國產盾構機的突圍之路

說起來輕鬆,但隧道掘進之路並不平坦。

20世紀50年代,是國家隧道施工發展的第一階段,主要使用人工鋼釺大錘打眼放炮這種非常原始的方法。第二階段是70年代,隧道施工開始施工風鑽打眼,軌道翻斗車運輸,有了一定的機械化水平。第三個階段是80年代,利用新奧法施工,採用鑿岩台車、襯砌模板台車形成大型機械化配套作業。第四個階段是90年代,開始採用全斷面掘進機工廠化作業。那時,我國的掘進機還完全依賴進口。

郝路平在向記者介紹

國產盾構機累累碩果的背後是近20年的辛勤耕耘。我們來簡單回顧一下國產盾構機的歷史:

1997年國家斥巨資從德國維爾特公司購買了兩台敞開式TBM,用於西康鐵路秦嶺隧道的施工,當時,我國掘進機產品完全依賴進口。

2002年8月,國內首個國家級盾構產業化基地在河南新鄉落成,揭開了我國盾構研發的序幕。早期研發團隊僅有18人,被譽為「盾構夢之隊」。

中鐵裝備生產車間的員工動態展示

2003年,「盾構機實驗模擬平台」入選國家863計劃。

2006年,自主研發了國內直徑最大、控制點最多,功能最齊全,具有自主智慧財產權的盾構控制系統實驗平台。

2008年國產盾構機順利下線,打破了國外技術壟斷,被用於天津地鐵的施工,國產盾構開始用於「實戰」。

2013年12月,成功研製超大斷面矩形盾構,應用於中州大道下穿隧道工程,開創了城市過街隧道施工新模式。

郝路平給記者播放宣傳片

2016年2月,成功研製世界最小直徑的TBM,直徑為3.53m。

2016年10月,世界首台大斷面馬蹄形盾構——「蒙華號」盾構機順利始發掘進,標誌著我國在異形盾構領域處於世界領先水平。

2017年10月,成功研製φ15.03m泥水平衡盾構機,應用於汕頭海灣隧道項目。

2018年11月,成功研製φ15.08m泥水平衡盾構機,將應用於深圳春風隧道工程。

……

大國重器的進軍之路,沒有句號。

國產盾構機走向世界

現在,國產盾構機不僅廣泛應用於國內各大隧道工程,在馬來西亞、以色列、新加坡、黎巴嫩等國家也可以見到國產盾構機的身影。「國產盾構機從無到有,從有到優,我們不僅要建中國最好的盾構機,還要建造世界最好的盾構機。」郝路平說。(科技日報實習記者 代小佩 )

(圖片由作者拍攝)

发表于: 2018-12-03 03:20:09 AM
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