【環球網報導 前方記者 趙汗青】6月21日,首臺採用自主技術和多項國產核心零部件設計製造的複合地層超大直徑泥水盾構機「振興號」在中交天和機械設備製造有限公司常熟基地順利下線。其將服務於一個「中國人自己建造的世界級水下隧道工程」。
大國重器
盾構機被比喻為「鋼鐵穿山甲」,是挖築隧道的「神器」。環環此前已經多次近距離接觸盾構機,但這臺很不一樣。
「振興號」給環環的第一印象是巨大,其刀盤直徑達15.03米,總長135米,總重量達4000噸。據介紹,超大直徑盾構機作為盾構機「金字塔」的頂端,代表了盾構機的最高技術,是名副其實的「大國重器」。
造這個「大傢伙」是要服務於一個穿過長江的大工程——南京市的和燕路過江通道工程。隧道全長2976米,施工水壓高達0.79兆帕,是目前國內水壓最高隧道工程;施工時,江底高水壓處覆土厚度僅10.25米,還要穿越5條斷裂帶;土巖複合地層掘進距離長達約1865米,還有巖溶地質,為國內超大直徑盾構隧道之最;中國機械工程協會掘進機分會秘書長宋振華認為,任務最大的挑戰是要穿越長江下1.7公裡堅硬的熔巖。
據介紹,以錢七虎為組長、5位中國工程院院士和業內16名專家組成的南京過江隧道技術專家組一致認為,它是目前國內在建穿越長江最複雜、最困難的大直徑隧道,這將是中國人自己建造的世界級水下隧道工程。
盾構機的應用遠不止於此,據介紹,除了傳統的地鐵外,其在公路、水利、高鐵等領域的建設中的應用都越來越廣。目前盾構機在傳統的地鐵行業中的應用已經趨於飽和,但因其它應用的拓展總產值仍然在提高。
為何畫只熊貓?
而這臺「大國重器」上卻畫了一隻巨大的萌熊貓,中交的工作人員介紹,這象徵它像大熊貓一樣是中國獨有的。據介紹這臺盾構機是完全自主研發的,多項自主核心技術的應用使其製造成本降低的同時也在國際市場上更有競爭力。
前不久環環走訪的另外兩家企業都稱其盾構機的國產化率達到了80%。宋振華秘書長介紹「振興號」的國產化率已達90%並且還可以更高,而在十年前國內還只能生產10%的零部件,國產零部件的出現極大降低了生產成本。即使仍然使用進口部件成本也會因此下降,因為國產零件還在預研時外國零件就會主動降價30%左右、正式量產後進口部件的價格可下降50%。
自主創新也讓「振興號」應用了諸多先進技術,例如國際領先並且在中國首次應用的全智能化管片拼裝系統、智慧化遠程安全監控管理系統、綠色環保管路延長裝置、泥水分層逆洗循環技術等,並首次採用了國產的常壓換刀裝置、刀具全狀態監測系統、刀盤伸縮擺動裝置等。
其配備的全智能化管片拼裝系統,只需一個按鈕,盾構機就能實現隧道內管片的自動運輸抓舉拼裝;常壓換刀技術,可以讓工人不再需要「工作1小時減壓數小時」;智慧化遠程安全監控管理系統,可實時記錄盾構掘進數據,管理風險邊界,及時報警並提供解決措施預案,還可實現盾構機遠程故障診斷及遠程控制,實現盾構機全生命周期管控;綠色環保管路延長裝置,徹底解決了隧道內泥水溢出的施工環境汙染;泥水分層逆洗循環技術,能有效應對巖溶複合地層及斷裂帶的掌子面塌方、泥水管路堵倉滯排、刀盤結泥餅等施工風險,迅速恢復刀盤掘進功能。
國貨崛起
據介紹近年來中交天和發展迅速。2012年,中交天和研製的中國首臺套超大直徑盾構機「天和號」打破國外技術壁壘,打響了中國超大型盾構機的品牌,「天和號」圖片被錄入改革開放40周年宣傳冊。2018年,中交天和生產了出口南亞最大直徑海底隧道用直徑12.12米孟加拉氣墊式泥水平衡盾構機、出口海外最大直徑高鐵用13.19米氣墊式泥水盾構機。中交天和還將為馬來西亞東海岸鐵路提供直徑為8.98米的全斷面硬巖掘進機。
傳統印象裡「日本製造」高質量、高技術,但中交天和的會議室裡掛著一幅來自日本三菱重工的感謝信。工作人員介紹:日本為修地鐵造了兩臺盾構機,中交天和為其提供了重要結構件。然後收到了這封稱讚其高質量、高技術水平的表揚信。
宋振華秘書長認為現在國產盾構機水平已經不輸外國。中國的盾構機產業也走的「引進-消化吸收-再創造」之路,要經歷「跟跑、並跑、領跑」的過程,而現已經在從並跑向領跑轉變。
他也提到國產產品的推廣很困難,因為如果使用德國的盾構機時出現了故障大家會認為正常、是工程太困難了;可如果國產盾構機出了故障就會被懷疑是質量問題、決定採購的人可能會為此擔責任。所以中國的企業不得不以更低的價格、更好的技術與進口產品競爭。反過來說,現在國產盾構機已經得到了客戶的信賴,這更說明其技術過硬。
不過他也提到,因為用戶還有疑慮,這臺盾構機仍有10%的零部件沒能應用國產產品,說明我們的工程師們還需要努力進取。