中國鐵建：他們讓國產隧道掘進機綻放青春魔力
文章來源：中國鐵道建筑有限公司 發(fā)布時間：2018-01-26
2017年8月，一條“鋼鐵巨龍”在吉林引松工程引水隧洞成功穿越，這是我國自主研制的國產首臺大直徑巖石隧道掘進機（TBM），從孕育誕生打破國外壟斷，到成功應用創(chuàng)造掘進佳績，它綻放出國產施工利器傲人的光芒。
正在掘進作業(yè)的TBM
龍斌、暨智勇、蘇翠俠、李深遠、侯昆洲、張明明、陽旭、劉華、劉興、歐佳軍、黃強……鐵建重工掘進機研究設計院工程師，如果沒有更多的旁白，很難想象這群年輕的80后正是這一光芒的創(chuàng)造者。
還記得5年前，他們有的剛離開“象牙塔”步入職場，有的已在國產利器的研發(fā)上小試身手。和他們一樣“稚嫩”的是，當時我國TBM自主技術和國產產品還是一片空白，大直徑TBM關鍵技術研究及應用“863”課題剛在國家科技部立項。
如今，他們以“863”課題國產首臺大直徑TBM為創(chuàng)新引擎，相繼攻克了單護盾式、雙護盾式及雙模式等多種類型TBM，推動國產TBM產業(yè)核心技術達到世界領先水平、市場份額實現(xiàn)后來居上的驚人蝶變。
這么大的變化，源自青春的活力和創(chuàng)新的動力。
全斷面隧道掘進機分為盾構機和TBM兩大類，其中TBM主要應用于巖石隧道工程。與盾構機相比，TBM具有技術工藝更復雜、應用工況更惡劣、產品附加值更高等特點，是當前最先進的大型隧道施工成套裝備。
“20世紀90年代初，我國首次在西康鐵路秦嶺隧道中采用TBM施工，設備及施工技術全部由國外引進。”團隊成員劉志華介紹，通過西康線秦嶺隧道的應用嘗試，TBM工法展現(xiàn)了巨大的優(yōu)越性，此后在我國重大鐵路、引水隧道工程中得到推廣應用。
“十一五”期間，我國先后突破了用于軟土地層隧道施工的中等直徑和大直徑盾構機國產化關鍵技術，但TBM仍大量依賴進口，成為國產高端地下工程裝備自主化的薄弱環(huán)節(jié)。
技術人員認真檢查TBM升降平臺上隨車起重機的管路情況
蘇翠俠在2011年博士畢業(yè)后進入鐵建重工，正好趕上國家大量新建公路、鐵路、水利等隧道工程的大發(fā)展時期，而她也接手了一項重任，參與國產首臺大直徑TBM“863”課題的科研和管理工作。
“課題由鐵建重工牽頭，聯(lián)合中鐵十八局和浙江大學、天津大學、中南大學等科研院校組成聯(lián)合研發(fā)團隊，我們開展了連續(xù)3年的緊張技術攻關。”蘇翠俠介紹道。
從零起步，如何研制出首臺樣機？這是擺在研發(fā)團隊面前的第一道難題。
今年剛剛30歲的技術負責人龍斌當初也深感“壓力山大”。“依托工程具有‘長距離、高巖強度，并伴隨巖層不穩(wěn)定、較多斷裂帶、圍巖強度軟硬交接’等地質難點，這對TBM施工和設備帶來了很高的挑戰(zhàn)。”龍斌分析稱。
龍斌和研發(fā)團隊從設計圖紙開始著手，反復審核機械部分圖紙約3000張，與液壓、電氣設計人員交流電液控制，協(xié)調機電液接口問題和布置問題，針對工程地質情況和TBM系列化考慮，從參數配置、主機及后配套系統(tǒng)布置、刀盤刀具、主梁支撐推進系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等方面進行個性化、定制化設計。
在研發(fā)團隊的攻關下，2014年12月國產首臺大直徑TBM在長沙順利下線，結束了我國作為TBM應用大國不能自主設計制造大直徑TBM的歷史，徹底打破了國外技術的長期壟斷。
技術人員爬上爬下檢查設備
首臺樣機的研制成功并沒有讓研發(fā)團隊放下肩上的擔子，他們面臨第二輪考驗，設備能否成功高效掘進？
2015年1月樣機陸續(xù)運抵工地組裝，這時正逢吉林最寒冷季節(jié)，甚至有-30℃的極寒天氣。“在連呼吸都會覺得鼻子凍住了的室外呆七八個小時，現(xiàn)在想想都還會覺得冷。”龍斌回憶道。
事實證明，他們的付出是值得的。設備在掘進期間刷新了國內敞開式TBM施工新紀錄，開創(chuàng)了TBM同類斷面施工之最，設備性能和施工水平整體達到國際領先。并且，該設備比同類進口產品便宜5000萬元以上，施工壽命可達30公里，遠超國外20公里的壽命水平。
在喜悅之余，研發(fā)團隊多了一份冷靜。“我國TBM的發(fā)展才剛剛起步，未來5-10年，鐵建重工將重點圍繞極硬巖地層高效破巖、超長壽命重載刀座研制、新型高性能刀具材料制備等前沿尖端技術開展科技攻關，用10年左右時間實現(xiàn)對國外知名TBM企業(yè)的全面超越。” 團隊成員梅勇兵展望說。
大雪中，技術人員緊急出門，電話了解TBM故障情況
TBM里的午餐
【責任編輯：李巨堯】
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