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原创 科技日报 2018-12-01 08:36:44 科技日报实习记者 代小佩 地铁隧道是怎么挖的？有一句话说：上天有神舟，下海有蛟龙，入地有盾构。盾构机，又称TBM（Tunnel Boring Machine），是挖掘隧道的利器。 “这是目前国内直径最大的盾构机。”郝路平有些骄傲。26日，记者走进位于郑州经济开发区的中铁工程装备集团盾构制造有限公司（下称“中铁装备”）的生产车间。据中铁装备党群工作部副部长郝路平介绍，我国自主研发的直径15.8m的泥水平衡盾构机已完成调试，即将在深圳市春风隧道工程中投入使用。  φ15.8m的泥水平衡盾构机 “目前国内市场已无纯进口的盾构机” 郝路平告诉记者，这台直径为15.8m的盾构机身长160米，重4800吨，造价3亿元左右，用8-9个月完成。“它在国家TBM产业化中心完成总装、调试、业主验收，验收完毕后将进行拆分，随后将拆分的各部分运输到施工地点，在施工点进行再组装。”  φ15.8m的泥水平衡盾构机，身长160m 据郝路平介绍，光拆这台盾构机就要花1-2个月时间，运输时需要将近100辆拖车。“有些设备太大，在公路上运输时还需要把收费站拆掉。” 这台泥水平衡盾构机将在泥浆底部开展工作，能深入地下1000多米深处。它有一个驾驶室，需要1-2个人在控制室操作，大概10个人值班即可运转。“它的工作量相当于10台常规的盾构机，最大工效是一个月打1800米。”郝路平说。  郝路平表示，目前全球国产盾构机直径超过15米的只有两台。除了这一台之外，另一台是2017年10月研制的φ15.03m的泥水平衡盾构机，现正在汕头海湾隧道项目中运行。“这是去年我们献给十九大的礼物。” 直径越大研制难度越大，目前世界上直径最大的盾构机是17米。“不过，掌握研制φ15m盾构机的技术，意味着离φ17m并不远。只要客户有这样的需求，将来也会生产φ17m的盾构机。”郝路平坦言。 这台φ15.8m的盾构机每掘进1公里就会产生磨损，因而需要换刀。以前要找体能素质高的潜水员完成换刀工作，耗时费力，现在能够实现常压换刀。此外，它采用了伸缩摆动技术，500吨重的刀盘可自由上下浮动。“由于江底很软，这项突破对整体控制和技术要求都很高。”  据悉，中铁装备全集团每年能生产将近200台盾构机。郝路平骄傲地说：“目前国内市场已经没有纯进口的盾构机了，因为国产盾构机性价比不差于国外了。” 国产盾构机的突围之路 说起来轻松，但隧道掘进之路并不平坦。 20世纪50年代，是国家隧道施工发展的第一阶段，主要使用人工钢钎大锤打眼放炮这种非常原始的方法。第二阶段是70年代，隧道施工开始施工风钻打眼，轨道翻斗车运输，有了一定的机械化水平。第三个阶段是80年代，利用新奥法施工，采用凿岩台车、衬砌模板台车形成大型机械化配套作业。第四个阶段是90年代，开始采用全断面掘进机工厂化作业。那时，我国的掘进机还完全依赖进口。  郝路平在向记者介绍 国产盾构机累累硕果的背后是近20年的辛勤耕耘。我们来简单回顾一下国产盾构机的历史： 1997年国家斥巨资从德国维尔特公司购买了两台敞开式TBM，用于西康铁路秦岭隧道的施工，当时，我国掘进机产品完全依赖进口。 2002年8月，国内首个国家级盾构产业化基地在河南新乡落成，揭开了我国盾构研发的序幕。早期研发团队仅有18人，被誉为“盾构梦之队”。  中铁装备生产车间的员工动态展示 2003年，“盾构机实验模拟平台”入选国家863计划。 2006年，自主研发了国内直径最大、控制点最多，功能最齐全，具有自主知识产权的盾构控制系统实验平台。 2008年国产盾构机顺利下线，打破了国外技术垄断，被用于天津地铁的施工，国产盾构开始用于“实战”。 2013年12月，成功研制超大断面矩形盾构，应用于中州大道下穿隧道工程，开创了城市过街隧道施工新模式。  郝路平给记者播放宣传片 2016年2月，成功研制世界最小直径的TBM，直径为3.53m。 2016年10月，世界首台大断面马蹄形盾构——“蒙华号”盾构机顺利始发掘进，标志着我国在异形盾构领域处于世界领先水平。 2017年10月，成功研制φ15.03m泥水平衡盾构机，应用于汕头海湾隧道项目。 2018年11月，成功研制φ15.08m泥水平衡盾构机，将应用于深圳春风隧道工程。 …… 大国重器的进军之路，没有句号。  国产盾构机走向世界 现在，国产盾构机不仅广泛应用于国内各大隧道工程，在马来西亚、以色列、新加坡、黎巴嫩等国家也可以见到国产盾构机的身影。“国产盾构机从无到有，从有到优，我们不仅要建中国最好的盾构机，还要建造世界最好的盾构机。”郝路平说。 （图片由作者拍摄） |
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