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大国重器!我国最大直径泥水平衡盾构机"春风号"郑州下线

来源:映象网-猛犸新闻客户端 时间:2018-09-30 16:53:12

猛犸新闻·东方今报首席记者 梁新慧/文 袁晓强/图

直径15.8米,全长135米,重量4800吨……这件大国重器,就是由中铁装备、中铁隧道局联合研制的直径15.8米盾构机“春风号”。9月29日,“春风号”在位于郑州的中铁装备集团盾构车间下线,这是目前我国自主设计制造的最大直径泥水平衡盾构机。它的成功下线,标志着中国盾构的设计制造迈向高端化,标志着我国民族盾构机产业跻身世界级先进乃至领先水平,进一步推动了中国由制造大国迈向制造强国的前进步伐。

[现场]“春风号”直径15.8米,相当于6层楼的高度

9月29日上午,中铁装备集团盾构总装车间内,直径为15.8米的“春风号”,犹如一条长龙,稳稳地停放在车间内。它就像一位初上舞台的明星,无数的目光向它聚焦。

“春风号”泥水平衡盾构机,究竟有什么特殊之处呢?

它的直径很长,达到了15.8米,相当于六层楼的高度;它的长度不短,达到135米;它的身板很重,达到了4800吨。这台盾构机,是目前我国自主设计制造的最大直径泥水平衡盾构机,在全世界排在第三位。

“春风号”盾构机的头部,是一幅美丽的彩绘。仔细一看,图案是一只展翅飞翔的大鹏鸟。难道和素有“鹏城”之称的深圳有关?

不错。这台盾构机将用于深圳春风隧道工程。

“改革开放的春风率先从深圳吹起,这台盾构机又将用于深圳市春风隧道工程,所以我们给它取名春风号,寓意中铁装备的装备制造产品春风化雨,春满人间。”中铁装备集团党委书记、董事长谭顺辉说。

活动现场,中国工程院院士陈湘生、河南省副省长刘伟、郑州市副市长史占勇、中国中铁股份有限公司副总裁刘宝龙、深圳市交通委副主任贾丽巍等10位领导、专家,同时按下启动手模,标志着我国自主设计制造的15.08米超大直径泥水平衡盾构机正式下线。

据悉,“春风号”下线后,将通过陆路运往连云港,随后通过海运运抵深圳,服务深圳市春风隧道工程。而在具体施工过程中,“春风号”掘进过的地方,虽然只有一个隧洞,但可以形成上下两层车道,也就是“单洞双层”结构。

[背景]中铁装备为深圳“量身定制”,进行针对性设计

深圳春风隧道工程究竟是一个什么样的工程,为何要量身定制这样一台大直径盾构机呢?

据悉,春风隧道工程是深圳市“东进战略”重大交通项目之一,旨在解决春风高架多年来一直存在的拥堵情况,改善滨河大道-罗沙路通道交通状况。春风隧道开深圳盾构施工机动车隧道之先河,同时也是深圳市首条“单洞双层”构造的机动车隧道,对于丰富和完善深圳地下工程建设技术具有重要影响和积极意义。

中铁装备集团设计研究总院工程师叶超告诉记者,春风隧道工程地质条件复杂,盾构机掘进区间将穿越11条破碎带,其中设备将一次掘进3.6公里的岩层,长距离硬岩掘进对刀具磨损较大,需频繁换刀,但巨大水压为人员换刀带来困难。

为此,中铁装备对这台超级大盾构进行了针对性设计,如采用常压换刀技术,降低高压力环境下的作业风险;采取伸缩摆动式主驱动的设计,简化换刀操作流程,提高换刀的便捷高效性;采用双破碎机分级处理渣土技术,提高渣土排放及设备掘进效率。还有刀具状态在线实时监测、小曲线施工盾构机防卡盾、四回路气体压力控制等多项创新技术,破解施工难题,降低施工风险。

“盾构机将依次穿越深圳地铁9号线、布吉河、深圳火车站、深圳海关大楼,盾构隧道主要穿越地层为花岗岩、片岩、变质砂岩、凝灰质砂岩等地层,虽然作业环境复杂,但是大直径泥水平衡盾构机具备了超前地质预报和常压换刀等许多功能,对项目建设如虎添翼。”中国中铁隧道局集团深圳春风隧道项目设备部长郝超说。

[评价]从设计研发到产品下线,用了不到一年时间

“深圳市春风隧道工程是深圳市首条采用盾构机技术施工及首条单洞双层构造的机动车隧道,也是盾构法推进施工中最具挑战性的大直径盾构机工程之一。’春风号’从设计研发到产品下线,中铁装备用不到一年的时间,成功攻克了该工程面临的开挖直径大、工程地质条件差、高水压及软弱地层带压进仓作业难的问题。”中国工程院院士陈湘生说,“春风号”突破了一系列关键技术,实现了“中国造”大直径盾构机的设计制造迈向国际化、高端化,填补了我国直径15米级别大直径泥水平衡盾构机领域的空白,标志着我国大直径泥水平衡盾构机研制技术达到了世界领先水平。

中铁装备集团党委书记、董事长谭顺辉说,“春风号”的诞生,将进一步奠定中国中铁盾构研制水平在我国超大直径盾构的设计制造水平成功跻身于世界一流行列,对我国隧道工程领域掘进装备制造的发展具有里程碑式的重大意义,也必将推动中国由制造大国向制造强国转型。

作为中国隧道掘进机产业的开拓者和领军者,中铁装备以打造全球领先的地下工程装备领军企业为己任,不断创新求变,已经成掘进机行业领军企业。

从2008年第一台盾构下线至今,中铁装备盾构订单累计总数818台套,已出厂711台,应用于国内40余个城市及新加坡等16个国家和地区,市场占有率连续6年位居国内第一,2017年产销量位居世界第一,出厂盾构机已安全掘进隧道长度达1500公里,为国内幸福工程、民生工程提供助力,加速“幸福中国”建设。

[未来]不断加大科研投入,抢占世界掘进机技术制高点

众所周知,我国隧道施工装备技术大致可以分为四个阶段:20世纪60年代钢钎大锤的人工作业方法,70年代手持风钻施工,80年代推广应用“新奥法”的半机械化施工,再到20世纪末引进了盾构机进行全机械化施工。

“起初,由于我们没有掌握核心技术,盾构机几乎全部依赖进口,价格高昂且技术受制于人。”中铁装备总工程师王杜娟说,2001年,盾构关键技术被列入“863计划”项目,为此中国中铁组建了盾构研发项目部,这就是中铁装备的雏形。

2006年6月,国务院正式发布关于加快振兴装备制造业的若干意见,将盾构研制列入16项重大技术装备之一。同一年,中铁装备研发人员打破国外技术壁垒,研制出具有自主知识产权的盾构控制系统模拟检测试验平台,攻克了盾构机关键技术。

从钢钎大锤的作业方式到引进盾构机再到我国掘进机技术不断抢占世界技术制高点,我国隧道施工步入新纪元。2008年,我国首台具有自主知识产权的复合式土压平衡盾构机下线,它的成功应用开启了盾构国产化发展的序幕。

以此为起点,国产盾构开始在国家交通建设中发挥“主力军”作用。此后,中铁装备坚持走自主创新之路,先后研制出了国内最大直径泥水盾构、国内最大直径土压平衡盾构、国内第一台硬岩掘进机,世界最大断面矩形盾构机,世界最小断面硬岩掘进机,世界首台马蹄形盾构等产品,依靠设备升级助力国内大批重点工程建设,取得了前所未有的成绩。

中铁装备党委书记、董事长谭顺辉说,面对未来市场,必须要有清醒认知,必须不断加大科研投入,加强技术创新,努力抢占世界掘进机技术制高点,既要在质量上有所突破,更要在品牌上站稳脚跟,只有在技术上实现行业引领,才能更好地满足未来城市交通路网的建设需求,为中国挑战更多的世界级工程贡献力量。

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