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中國首臺(tái)自主研發(fā)隧道硬巖掘進(jìn)機(jī)投入使用
2015-05-04 
 

  2014年年底,我國首臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大直徑全斷面硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM),在湖南長沙中國鐵建重工集團(tuán)有限公司(簡稱鐵建重工)順利下線,將服務(wù)吉林省中部城市引松供水工程。它的成功研制打破了國外在TBM領(lǐng)域長期的技術(shù)壟斷,填補(bǔ)了我國TBM研制的空白,標(biāo)志著我國在大型高端裝備制造領(lǐng)域取得重大突破。

   與盾構(gòu)機(jī)相比, TBM因其對(duì)設(shè)備的可靠性和長壽命要求極高,被稱為工程機(jī)械的“航空母艦”和“掘進(jìn)機(jī)之王”,可謂國之重器。一個(gè)多世紀(jì)以來,TBM核心技術(shù)一直被國外壟斷,以前國內(nèi)的TBM主要依賴進(jìn)口。為實(shí)現(xiàn)TBM核心技術(shù)突破,國家將其列入“十二五”“863計(jì)劃”和“973計(jì)劃”進(jìn)行研究。

   鐵建重工依托國家“863計(jì)劃”“大直徑全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”重點(diǎn)項(xiàng)目支持,聯(lián)合浙江大學(xué)、中南大學(xué)、天津大學(xué)、中國鐵建十八局等共同研發(fā),結(jié)合試驗(yàn)工程地質(zhì)條件開展關(guān)鍵技術(shù)研究和科技攻關(guān),大直徑TBM多系統(tǒng)協(xié)調(diào)、大功率、變載荷、高精度電液控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成、關(guān)鍵部件狀態(tài)監(jiān)測、診斷、振動(dòng)分析及減振等核心技術(shù)取得突破。

   這臺(tái)TBM是鐵建重工針對(duì)吉林中部城市引松供水工程輸水總干線隧洞“長距離、大埋深、高水壓、大涌水、易巖爆”等地質(zhì)特點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)量身定做的,為敞開式結(jié)構(gòu),開挖直徑7.93米,總長180米,總重1500噸,裝機(jī)功率超過5000千瓦,集隧道開挖、支護(hù)、出碴、通風(fēng)、排水等功能于一體,能安全環(huán)保高效地一次完成隧道施工,而且每臺(tái)售價(jià)比進(jìn)口便宜5000萬元以上,施工壽命達(dá)30公里,性價(jià)比高,優(yōu)勢(shì)明顯。

   吉林中部城市引松供水工程本臺(tái)掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)長度共計(jì)23公里,工程所在地以低山丘陵為主,地層主要有凝灰?guī)r、花崗巖、閃長巖、灰?guī)r、砂巖、安山巖、泥巖等,沿線穿越斷層。如采用傳統(tǒng)的隧道施工工法,每月只能掘進(jìn)不到160米,而采用這種先進(jìn)的TBM,每月可掘進(jìn)600米以上。

   中國工程院院士王夢(mèng)恕在鐵建重工調(diào)研時(shí)說,鐵建重工能做這么大直徑而且是敞開式的TBM很不簡單,起步很高。一般這種盾構(gòu)機(jī)的壽命是20公里,現(xiàn)在鐵建重工的設(shè)備能達(dá)到30公里,降低了施工造價(jià),提升了施工速度,節(jié)約了大量資金。而且敞開式是最先進(jìn)的方法,不會(huì)再出現(xiàn)以前雙護(hù)盾TBM經(jīng)常被卡死的情況,充分體現(xiàn)了民族工業(yè)的水平。

   “十二五”以來,我國水利水電、鐵路交通、城市軌道交通、礦井等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)全面鋪開,大直徑、大埋深、長距離全斷面隧道工程越來越多地采用TBM施工,國內(nèi)TBM市場需求巨大。大直徑TBM的成功研制,推動(dòng)了隧道掘進(jìn)裝備產(chǎn)業(yè)升級(jí),代表了隧道施工發(fā)展方向,提升了我國裝備制造業(yè)水平和重大裝備核心競爭力,標(biāo)志著我國現(xiàn)代化隧道施工裝備已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平,對(duì)于我國高端裝備制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展和重大水利工程施工等都具有里程碑的意義。

   
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