在江西中铁工程装备有限公司盾构产业化中心,一台9.48米大直径“中铁1412号”土压平衡盾构机,已通过客户验收,不久前举办了下线月将发运至意大利西西里岛二期项目1+2标段铁路隧道项目建设现场,这是首台出口海外的“南昌造”盾构机。
然而,过去南昌建地铁所使用的盾构机都需要从省外运入,本土企业参与度不高。短短几年间,代表地铁建设工程机械最高水准的盾构机不仅实现本土造,更获得海外市场认可,这背后是建设者们直面挑战、自主创新、一路掘进的结果。
盾构机,全称为全断面隧道掘进机,集机、电、信息、人工智能等技术于一身,是建造地铁、铁路、公路、隧道等基建工程的利器,因其系统复杂、集成度高,被称为“工程机械之王”,有着“地下蛟龙”的美誉。
盾构机分为3个部分,从前至后依次是刀盘、盾体、后配套。其刀盘似“大脸盘”且长了许多颗“铁齿钢牙”,专门负责“啃”碎砂石;盾体似一个圆柱形的“肚子”,“肚”内含有主驱动电机、推进油缸以及各种系统的水管、油管及电缆,是盾构机的主机部分;后配套则由一节节搭载了不同功能的“车厢”组成,通过设备桥与主机部分相连接。
虽然技艺复杂,但每台盾构机都不一样,形象来说,没有能包打天下的盾构机,它们都是根据施工的土层、埋深、沉降等要求“量体裁衣”的。
“先锋一号”是首台“南昌造”盾构机,于2022年6月底在南昌轨道交通产业园成功下线。对于该台盾构机,江西中铁装备生产车间负责人王佳宁记忆犹新。
“盾构机光零部件就有上万个,还涉及那么多不同系统,线年,王佳宁“临危受命”,从新疆临时调来南昌。当时为了打消大伙的顾虑,确保“先锋一号”顺利下线,王佳宁带着工友一路“过关闯将”,白天就提前到岗和班组成员沟通技术难点,晚上就加班研究图纸,还经常要赶到高速口协调物资设备进场,那时基本都吃住在厂房。
“我们面临的不仅是上万个零部件安装难题,多系统联合调试也非常困难,像焊接,不同的刀具尺寸,不同的焊丝数量,都必须精准到位,再比如液压、电气、管路系统的调试,都需要花时间精力。最终,用时40天,先锋一号顺利通过了验收。”王佳宁说。
2023年9月,随着瑶湖东站瑶湖西站区间的双线贯通,这台应用了全国首套智能盾构自动驾驶系统的“先锋一号”顺利完成“首秀”。
自此,“南昌造”盾构机开始了“下饺子”般下线,“先锋二号”“楚风号”等13台盾构机先后下线服务于南昌地铁建设,还有14台盾构机走出江西,服务于广州、长沙、深圳、福州等省外工程项目,累计实现产值4.78亿元。
10月,“南昌造”盾构机“中铁1412号”将首次出海,“掘”进意大利西西里岛。
跟随中铁工程装备集团有限公司海外分院设计师杨霖,记者见到了这台“大家伙”。它的“脸盘”比一般的要大了不少,“脸盘”上的“钢牙”种类也复杂些,它的“肚子”则被双层结构盾壳保护且“肚”内大有乾坤。再往后看,从螺机到皮带机部分均作了全封闭处理,管路数量也非常多,光软管就超过了800根。
谈起这台盾构机的性能,杨霖如数家珍:它搭载了连续掘进技术,能够实现掘进与拼装同步进行;它的针对性防爆设计,能有效抵御地层中的爆炸性气体进入盾构机内部;它采用的双层盾体设计,能让盾构机在洞内“金蝉脱壳”实现反向出洞可以说,这些都是为了意大利铁路项目而量身定制的新技术,也正是如此“南昌造”有了“掘”胜海外的底气和实力。
杨霖介绍,该台盾构机还拥有智能维保、同步底拱浇筑、绿色节能等多项技术“加持”,不仅能满足ATEX欧盟防爆指令、CE欧盟安全认证、意大利当地规范等多项标准,还可以大幅提升掘进效率和施工安全性。
江西中铁装备生产技术部负责人梁儒刚介绍,他们从今年3月底启动生产工序,6月底完成装配,7月完成调试验收,从生产到下线个多月时间。“看似时间不长,难度却不低,必须精准精细。”梁儒刚说,像重中之重的刀盘焊接拼装,每一次焊接完都要再复核再校对,以避免刀臂焊接变形,确保刀箱中心的偏差不超过3毫米。再比如,首次采用的同步推拼液压系统的调试工作也花费了大量心血。之后,他们将把整机拆解成几十万个零件,在通过陆运加海运的方式运往意大利。“相信有了这次经验,掘胜国内外的南昌造盾构机将越来越多。”在梁儒刚看来,以“工匠精神”“绣花功夫”必能造出“地下巨龙”。
3月9日,两台“南昌造”泥水平衡盾构机顺利下线,助力粤西环北部湾水资源配置工程建设;4月19日,全省首台“南昌造”超小转弯半径矿用掘进机“江铜一号”在贵溪银珠山铅锌银矿项目中段实现顺利贯通,这标志着江西矿山工程建设领域首次硬岩TBM工法施工取得阶段性胜利。