開拓高端隧道裝備制造新領域
2018-03-01
——中國建筑首批盾構機在寧完成制造順利下線
近日，中建集團首批兩臺大型土壓平衡復合式盾構機“軍魂號”、“匠心號”在南京順利下線。該設備單臺開挖直徑6.5米，總長75米，總重490噸，由中建集團旗下的專業(yè)公司中建安裝工程有限公司在寧大型裝備制造基地——中建隧道裝備制造有限公司制造。這兩臺盾構機即將運往蘇州進行現(xiàn)場組裝，承擔打通蘇州軌道交通5號線12標項目4.8公里地鐵隧道的使命。
加快布局
隧道裝備制造產(chǎn)業(yè)
隧道掘進機尤其是盾構機被喻為“國之重器”，是目前世界上最先進的隧道施工設備，是衡量一個國家重型裝備制造業(yè)水平的標志產(chǎn)品。盾構機集機械、電氣、液壓、傳感、信息、力學、導向等技術于一體，可廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政等隧道工程，中大型盾構機單臺價格高達4000萬元——5億元。長期以來，我國盾構機主要依賴從發(fā)達國家進口，為改變這種局面，中建集團積極響應“加快建設制造強國，加快發(fā)展先進制造業(yè)”的號召，依靠內部強大的市場優(yōu)勢，以直屬子企業(yè)——中建安裝的裝備制造工廠為生產(chǎn)基地，持續(xù)增加生產(chǎn)投資，采取中建安裝、中建基礎設施、中建發(fā)展、遼寧三三工業(yè)聯(lián)合出資擴股的方式，在南京組建中建隧道裝備制造有限公司，建設國內頂級裝備制造基地，全面推動中建隧道裝備規(guī)模化生產(chǎn)，快速樹立中建隧道裝備制造品牌，切實向國內外業(yè)主提供隧道裝備技術研發(fā)、制造、施工、售后一體化服務。中建隧道裝備公司通過引進全球最先進的軟土和復雜地質盾構技術，成功制造出首批大型土壓平衡復合式盾構機，取得了進軍高端隧道裝備制造領域的實質性進展，打通了集團公司基礎設施業(yè)務全產(chǎn)業(yè)鏈。
中建安裝工程有限公司董事長田強表示，中建集團作為全球第一的投資建設集團，勇?lián)肫筘熑?，“我國盾構機生產(chǎn)制造的起步較晚，但是發(fā)展速度比較快，中國建筑全力以赴‘跑步’進場，整合旗下資源，發(fā)揮全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，運用全球先進的管理模式與施工技術匠心制造，將‘工匠精神’滲透到設計建造的每個細節(jié)，積極踐行‘中國制造2025’戰(zhàn)略，依靠內部強大的市場優(yōu)勢，著力打造基礎設施業(yè)務‘全產(chǎn)業(yè)鏈’，更好服務國家乃至世界經(jīng)濟建設。”
這兩臺盾構機體量大、制造時間緊、要求高，是對設計、工藝、管理和技術能力的綜合考量，中建與業(yè)界先進單位合作，全面強化技術研發(fā)，僅用了3個月的時間，就確保了兩臺盾構機下線并通過驗收。
此次中建集團生產(chǎn)的土壓平衡復合式盾構機，適用于強度差別較大的土質以及盾構掘進斷面土層不均勻等復雜地質條件的施工，可切削軟土、硬土、砂礫和軟巖等不均勻地層，最大掘進速度達每分鐘10厘米，集合了主驅動技術、液壓集成技術、智能控制技術、數(shù)據(jù)采集技術、安全控制技術、模塊控制技術、新材料新工藝等創(chuàng)新點，是“中國制造2025”規(guī)劃中重點發(fā)展的高端裝備。
專業(yè)間緊密配合
確保盾構機順利制造
跟鋼結構、塔筒、壓力容器等單一的機械制造相比，盾構機除了機械部分外，還需要液壓、電氣等技術才能形成一個可以轉動前行、自動糾偏的施工設備。制造過程中，對部件整體機加工精度要求高，盾體制作、控制焊接變形、耐磨材料焊接等關鍵部分每一步都極其考驗操作人員。
據(jù)介紹，承擔此次盾構機生產(chǎn)任務的有榮獲“全國五一巾幗標兵崗”、“中央企業(yè)青年文明號”的女子行車班，有榮獲中建總公司“紅旗班組”的下料車間、榮獲“南京市技術能手”的焊工等一線工人以及技術、質量、生產(chǎn)、物資、合約等部門抽調的管理人員。通過制度約束、檢查指導、過程控制等措施，確保盾構機生產(chǎn)流程制度化、規(guī)范化、程序化，打造出一支專業(yè)化的盾構項目團隊。
鉚工負責人郝一帥介紹，兩臺盾構機共有3萬個構件，如何能把這些機械、電氣、液壓、傳感、信息等構件精密融合到一起，是生產(chǎn)過程中要面臨的挑戰(zhàn)之一。而且盾體橢圓度直徑誤差在正負3毫米以內，刀盤由381個零部件組焊而成，控制整個面部的平整度很難，刀盒對角度的要求在0.5度以內，鉚接有難度。對此，鉚工組加防變形工裝，比如倒鏈、千斤頂，采用多層多道、控制焊接電流的辦法，確保鉚接組對質量及生產(chǎn)進度要求。
盾構機構件的焊接也與普通設備不同，“盾構機涉及五種不同類型材料的焊接，這在同一設備里很少見?！焙腹ず陆苷f。碳化硌、二七三硅錳等都是耐磨材料，強度高，不易焊接，要采取焊前預熱、控制層間溫度與電流、多層多道、焊后熱處理等方法，花費更多時間，才能保證焊接質量。
中建安裝有一支優(yōu)秀的女子行車班組，此次有8名女工參與了盾構機構件吊運工作。行車班組組長薛艷說，盾構機構件較大，對吊運要求更高，要求更穩(wěn)更準，在吊運時要投入更多耐心、細心。由于生產(chǎn)車間的工序是緊密銜接的，姐妹們都克服家庭困難，主動加班，前一晚將構件運至合適位置，保證工人們第二天來了就能干活，不用等上大半天。
遇到大的構件，要吊運至固定位置，角度、距離一點都不能錯，女工們在司索的指揮下反復升降、調整位置，一口氣忙活上3小時是常有的事?！拔覀?人中就有3個姐妹是剛生完孩子才來上班，還在休哺乳假，但是遇到加班都主動留下來，家里孩子大點的，就給孩子點個外賣。雖然辛苦，但是看到盾構機下線了，大家都感覺很自豪?！毖ζG笑著說。
推進科技攻關
迎接盾構機生產(chǎn)的“春天”
中建隧道裝備制造有限公司盾構制造項目經(jīng)理武因春介紹：“目前，除了我國，只有美國、德國、日本等少數(shù)發(fā)達國家擁有盾構機制造技術。此次生產(chǎn)的兩臺土壓平衡復合式盾構機，由近3萬個部件組成，如何把這些機械、電氣、傳感、液壓等構件精密地融合在一起，是制造過程中的難點之一。未來，我們盾構機的制造模式將從聯(lián)合制造向獨立研發(fā)制造轉型。我們吸納了最先進的卡特米勒技術和海瑞克技術，通過不同方面的技術人員，在制造過程中提升我們對核心驅動技術的研發(fā)能力。我們還將整合各項技術，結合不同地域的特征，最終形成自有的知識產(chǎn)權，包括一些新的發(fā)明專利?！?br />
繼首批盾構機下線后，中建集團將緊密跟蹤工程技術發(fā)展方向，大力開展科技攻關和技術創(chuàng)新，加大重點科研項目的研究力度和工法提煉，強化自主創(chuàng)新能力建設，與東南大學、南京工業(yè)大學等高校合作，引進高技能專家人才，開展合作研發(fā)，推動科技成果轉化；與職業(yè)技術院校合作，培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)工人隊伍，提升制造業(yè)的人才儲備；并通過提升設備使用效率、優(yōu)化加工工藝和生產(chǎn)流程來達到降本增效的目的。
21世紀是地下空間的世紀，隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國城市化進程不斷加快，今后相當長的時期內，國內的城市地鐵隧道、水工隧道、越江隧道、鐵路隧道、公路隧道、市政管道等隧道工程將需要大量的盾構機。面對未來十年內全球盾構機市場每年至少需求600臺的巨大產(chǎn)業(yè)“蛋糕”，在我國實施制造強國戰(zhàn)略的背景下，中建集團站在振興國家裝備制造業(yè)、提升企業(yè)核心競爭力的高度，將持續(xù)增加生產(chǎn)投資，全面強化技術研發(fā)，計劃到“十四五”末，形成每年80臺盾構機的生產(chǎn)能力，建設起國內領先、國際一流的現(xiàn)代化、科技型中建隧道裝備制造企業(yè)，進而帶動上下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
