2015年2月8日，在一串長長的喜炮聲中，中船盾構(gòu)首臺自主品牌產(chǎn)品——φ6260復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)于廣州地鐵4號線南延段井下始發(fā)。負(fù)責(zé)施工的業(yè)主單位——廣東水電二局股份有限公司廣州地鐵4號線南延段項(xiàng)目總指揮林錫坤在儀式上驕傲地宣布：這是在南沙自貿(mào)區(qū)內(nèi)首次使用本土自主品牌盾構(gòu)“挖自己的地鐵”。
有著“地龍”之稱的φ6260復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，由滬東重機(jī)股份有限公司與廣州中船船用柴油機(jī)(產(chǎn)品庫 求購 供應(yīng))有限公司聯(lián)合自主研發(fā)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。據(jù)悉，這也是“中船盾構(gòu)”首臺具有國產(chǎn)自主品牌的盾構(gòu)機(jī)。該機(jī)的順利始發(fā)，標(biāo)志著由滬東重機(jī)與廣州中柴精心推出的φ6260復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)已成功走向市場，并將為廣州中柴全面轉(zhuǎn)入盾構(gòu)機(jī)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
“硬碰硬”，盾構(gòu)較量花崗巖
總耗時(shí)達(dá)一年的廣州地鐵4號線南延段地鐵掘進(jìn)工程，將由兩臺φ6260復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)分左右線擔(dān)綱。
“資訊園站至塘坑站區(qū)間地質(zhì)條件差，盾構(gòu)隧道兩端為軟土，中間為硬巖，且存在一定的上軟下硬地層，這是工程的重難點(diǎn)。”在井下始發(fā)施工現(xiàn)場，廣州中柴市場總監(jiān)趙又宏指著墻上懸掛的巨幅土建工程圖向記者介紹，這些大片面積紅色甚至紫色標(biāo)識的土建施工部分，代表著接下來這兩臺“神器”將經(jīng)受南沙自貿(mào)區(qū)最堅(jiān)固的巖石考驗(yàn)。據(jù)悉，該段線路全長2074.2米，地質(zhì)條件復(fù)雜，包含全斷面花崗巖、大量微風(fēng)化、中風(fēng)化巖石等，最大單軸抗壓強(qiáng)度達(dá)到100多兆帕。廣州中柴通過多次專家會審，實(shí)地考察，針對地質(zhì)條件做了大量的適應(yīng)性設(shè)計(jì)，使該機(jī)的所有設(shè)計(jì)參數(shù)均達(dá)到國外同類品牌要求，部分系統(tǒng)更優(yōu)于同類機(jī)型。
對中船盾構(gòu)機(jī)性能一點(diǎn)兒也不陌生的林錫坤對此充滿信心。他表示，借力這兩臺國產(chǎn)“大家伙”，其施工團(tuán)隊(duì)有信心、有能力在接下來打通連接南沙自貿(mào)區(qū)與廣州市區(qū)的“地下通道”掘進(jìn)硬仗中，立下功勛。
創(chuàng)品牌， 殺出一條血路來
2013年5月，為支持廣州市城市發(fā)展規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，在廣泛深入調(diào)研的基礎(chǔ)上，廣州中柴確定以適用于中國地鐵市場、盾體外徑為6260毫米的復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)作為市場開拓以及研究開發(fā)的起點(diǎn)，攜手滬東重機(jī)展開自主研發(fā)。
“此次研發(fā)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)和制造一個(gè)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的‘中船盾構(gòu)’品牌復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī),將通過掌握盾構(gòu)機(jī)自主研發(fā)技術(shù),打破國外對復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下隧道施工的盾構(gòu)機(jī)的壟斷，并做到可隨時(shí)根據(jù)地質(zhì)的不同，進(jìn)行量體裁衣式的設(shè)計(jì)，符合全國各地區(qū)的不同地質(zhì)要求�！睆V州中柴副總經(jīng)理陳國榮在接受記者采訪時(shí)如是表示。
2013年12月，完成了對6260毫米復(fù)合土壓平衡盾構(gòu)機(jī)液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等關(guān)鍵部件的一系列本土化設(shè)計(jì)工作之后，中船盾構(gòu)總體技術(shù)方案獲得專家評審?fù)ㄟ^，其主要部件與進(jìn)口件相比，成本降幅達(dá)40%，整機(jī)成本降幅約10%。這意味著，多年來，由廣州中柴與滬東重機(jī)聯(lián)合自主設(shè)計(jì)研發(fā)制造復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，已正式從當(dāng)初美麗的構(gòu)想變成了真真切切的現(xiàn)實(shí)。而結(jié)合研發(fā)項(xiàng)目與已掌握的核心技術(shù)，該自主品牌“中船盾構(gòu)”，包括“中船頂管”，其商標(biāo)注冊已獲受理，11項(xiàng)專利獲受理，其中2項(xiàng)已獲批。
2014年4月，年輕的廣州中柴與廣州建恒機(jī)電設(shè)備有限公司簽訂4臺盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)協(xié)議。業(yè)主明確表示，其中有2臺將采用廣州中柴自主品牌盾構(gòu)機(jī)。當(dāng)年年底，首臺 “中船盾構(gòu)”自主品牌盾構(gòu)機(jī)——Ф6260復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)順利交付，這也成為廣州中柴自主品牌建設(shè)史上一個(gè)不可磨滅的里程碑。
“通過Ф6260復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)的自主研發(fā)，我們初步掌握了整機(jī)的結(jié)構(gòu)布局、刀盤、螺栓輸送機(jī)、管片拼裝機(jī)等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，液壓流體設(shè)計(jì)，電控設(shè)計(jì)等核心技術(shù)，同時(shí)鍛煉了一批專業(yè)的技術(shù)人員和操作裝配工，為公司全面轉(zhuǎn)入盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)設(shè)計(jì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)�！标悋鴺s介紹，2014年，廣州中柴共計(jì)完成了9臺套的盾構(gòu)機(jī)和頂管機(jī)制造，其中包括1臺自主品牌盾構(gòu)機(jī)、1臺套自主品牌頂管機(jī)和3臺圓形頂管機(jī)，維修盾構(gòu)機(jī)11臺套,在華南地區(qū)地鐵工程項(xiàng)目，以及開拓國內(nèi)區(qū)域性市場與海外市場等方面成功取得突破。
提到新一年的工作打算，陳國榮表示，該公司還將積極拓展南方電網(wǎng)的電力隧道施工服務(wù)。為此，他還特別自豪地提到了該公司建造的“中船第一頂”——GMD800頂管機(jī)。據(jù)悉，該頂管機(jī)由廣州中柴牽頭研制，可廣泛用于電力、排污、自來水、燃?xì)狻崃Φ确情_挖地下管線的鋪設(shè)工程。2015年2月7日，“中船頂管001號”試驗(yàn)掘進(jìn)段（北京昌平復(fù)合地層）順利貫通，填補(bǔ)了國內(nèi)該類型頂管機(jī)的空白。這標(biāo)志著我國已打破了歐美、日本等國對適用卵礫石及復(fù)合地層掘進(jìn)的泥水平衡頂管機(jī)的長期壟斷，將對國內(nèi)地下管網(wǎng)建設(shè)的發(fā)展起到積極的推動作用。
目前，隨著自主品牌盾構(gòu)機(jī)與頂管機(jī)研制取得成果，廣州中柴作為我國“地下空間建設(shè)裝備” 掘進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的后起之秀，已在華南地區(qū)占據(jù)了十分重要的位置。
謀發(fā)展，城建工程需國產(chǎn)
近年來，隨著全國各大城市軌道交通建設(shè)以及城際鐵路、水利水電工程、過江隧道等項(xiàng)目規(guī)模的不斷擴(kuò)大，盾構(gòu)機(jī)作為隧道掘進(jìn)的專用大型工程機(jī)械，其市場需求也不斷增長。分析人士認(rèn)為，目前，盾構(gòu)機(jī)施工和制造正在成為一個(gè)巨大的市場。
粵水電軌道交通建設(shè)有限公司、廣州地鐵4號線南延段項(xiàng)目部總工程師李衛(wèi)國對國內(nèi)這一市場的前景就十分看好。他認(rèn)為，目前盾構(gòu)機(jī)的使用范圍非常廣泛，且國內(nèi)盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)也正處在穩(wěn)步上升的過程。相比于動輒好幾千萬元人民幣的進(jìn)口設(shè)備，國產(chǎn)化盾構(gòu)機(jī)造價(jià)為其六七成，具有性價(jià)比較高的特點(diǎn)，已不失為國內(nèi)業(yè)主的一大選擇。
他同時(shí)表示，廠家不應(yīng)輕視盾構(gòu)機(jī)維修改裝改造市場，以及相關(guān)的售后服務(wù)市場。由于維修改裝改造的盾構(gòu)機(jī)，生產(chǎn)周期短，費(fèi)用多數(shù)僅為新機(jī)造價(jià)的十分之一，并需要適應(yīng)不同工程或地質(zhì)的需要，目前國內(nèi)不少業(yè)主會選擇將舊機(jī)加以改裝改造。而作為一線施工直接使用方，李衛(wèi)國也特別期待國產(chǎn)設(shè)備在研發(fā)與建造過程中，廠家能更多地加強(qiáng)與施工單位的溝通，使國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的技術(shù)與質(zhì)量能得到進(jìn)一步提高和完善，逐步縮小與進(jìn)口設(shè)備的差距。
不過，由于盾構(gòu)機(jī)對產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性、適應(yīng)性要求極高，因此在相當(dāng)長的時(shí)間里，有關(guān)全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)制造和使用，一直是我國制造業(yè)和施工企業(yè)的軟肋，其市場與技術(shù)仍會基本被美、日、歐等發(fā)達(dá)國家的專業(yè)公司所壟斷。
為了打破國外技術(shù)壟斷，提升我國裝備制造業(yè)的水平，國家科技部于2001年將土壓平衡盾構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研制列入“863計(jì)劃”自動化領(lǐng)域機(jī)器人技術(shù)主題，拉開了我國盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)業(yè)化的序幕。為促進(jìn)國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的發(fā)展，國務(wù)院還于2006年下發(fā)了《關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》，將“滿足鐵路、水利工程，城市軌道建設(shè)項(xiàng)目的需要，加快大斷面巖石掘進(jìn)機(jī)等大型施工機(jī)械的研制，盡快掌握關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù)”列入16項(xiàng)重大技術(shù)裝備之一。
當(dāng)前，φ6260復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)正被廣泛地應(yīng)用于國內(nèi)主要地鐵線路、城際地下線路，以及地下污水管路、大型輸送水管、高壓電纜管道等領(lǐng)域。專家認(rèn)為，隨著國內(nèi)外市場需求的變化、各類法規(guī)新要求的變化和先進(jìn)研發(fā)手段的應(yīng)用，土壓平衡盾構(gòu)機(jī)的研制將完全不同于以往的研究模式。其中自主品牌土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在后續(xù)研發(fā)過程中還需要突破五大關(guān)鍵技術(shù)，一是主驅(qū)動的自主設(shè)計(jì)，二是復(fù)合地層的刀盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)，三是管片拼裝精確定位設(shè)計(jì)技術(shù)，四是后配套系統(tǒng)針對性設(shè)計(jì)，五是掘進(jìn)技術(shù)和關(guān)鍵施工技術(shù)。
專家指出，我國掘進(jìn)機(jī)制造業(yè)要想在國產(chǎn)化道路上穩(wěn)扎穩(wěn)打，就要通過掌握不同地質(zhì)條件下的開挖控制方案，優(yōu)化盾構(gòu)機(jī)結(jié)構(gòu)形式，改變以往主驅(qū)動部件整體打包進(jìn)口的局面，增加刀盤的耐磨性，并對結(jié)構(gòu)電控進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，真正提升企業(yè)的核心技術(shù)競爭力。 |
