近日,，在位于河南鄭州的中國中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司（以下簡稱“中鐵裝備”）內(nèi)的國家隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化中心內(nèi),，一臺(tái)像馬蹄一樣的龐然大物靜靜地停靠在高大寬敞的車間內(nèi),，上面寫有“盾構(gòu)機(jī)”字樣,。走近一看,，它高足有3層樓，寬也有10米多,。據(jù)工作人員介紹,，它由10萬多個(gè)部件組成,，重三四千噸，真正工作起來,，還要裝備長約100米的工作線,，它代表了中國在高端裝備制造業(yè)最新水平。
這個(gè)鋼鐵巨物就是被譽(yù)為“工程機(jī)械之王”的隧道掘進(jìn)機(jī),，又稱盾構(gòu)機(jī),，因其主要用于地下施工，又被形象地稱為“穿山甲”,。新下線的這臺(tái)“穿山甲”在形狀上由以往常見的圓形,、矩形變成了馬蹄形。這小小的斷面“變形”,，卻是世界首創(chuàng),，實(shí)現(xiàn)了工法、技術(shù)的“變形”,，將引領(lǐng)世界隧道開挖的新模式,。
隨著中企接連中標(biāo)海外隧道項(xiàng)目,，國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)這一大國重器,，正成為“中國高鐵”之后，中國高端智能制造裝備“走出去”的又一張“金名片”,。
絕活多應(yīng)用廣
在中鐵裝備的車間里,，和其它“兄弟”一比，這臺(tái)“相貌”奇特的“穿山甲”顯得鶴立雞群,。它不僅“臉盤兒”（刀盤）要大許多,，同時(shí)在整體上近似于橢圓形，遠(yuǎn)觀呈“U”型,，頗像一個(gè)馬蹄,。
細(xì)細(xì)數(shù)來，斷面上這樣的刀盤有9個(gè),，它們被錯(cuò)落排放在“穿山甲”的斷面上,，最大的直徑約有5米，最小的直徑也超過1米,。工作人員介紹說,，變形后如何實(shí)現(xiàn)斷面切削的全覆蓋，是它技術(shù)創(chuàng)新的核心所在,。每個(gè)刀盤都是獨(dú)立的操控系統(tǒng),，可隨意組合，同時(shí)單個(gè)和不同方向的旋轉(zhuǎn),，如同一個(gè)“千手觀音”,。“以往的圓形盾構(gòu)機(jī),，大多是一個(gè)大刀盤旋轉(zhuǎn)、一套控制系統(tǒng)的粗放施工,，這臺(tái)新型盾構(gòu)機(jī),，可針對(duì)不同土質(zhì)層進(jìn)行最大面積、最大角度的精細(xì)開挖,。”
這臺(tái)“穿山甲”的背上還印著一個(gè)名字―――“蒙華號(hào)”,。原來，它是專門為蒙華鐵路（國內(nèi)最大規(guī)模運(yùn)煤專線―――蒙西到華中煤運(yùn)鐵路）的白城隧道量身定做的,，這填補(bǔ)了中國山嶺鐵路隧道施工中的技術(shù)空白,。
白城隧道，屬于鐵路山嶺軟土隧道,，如果用傳統(tǒng)的圓形“穿山甲”作業(yè),，一天只能挖50米左右，且由于土質(zhì)松軟,，容易塌方,。而利用這種新型的“穿山甲”，不僅安全,，而且速度快,，保守估計(jì)一天能開挖300米。
“這種馬蹄形盾構(gòu)機(jī),，通過斷面的革新,，最大限度地提高了隧道空間利用率，較圓形截面減少10%―15%的開挖面積,，是全球首創(chuàng)的隧道新型開挖模式,。”中鐵裝備總經(jīng)理譚順輝解釋說。
由于空間利用率增加,，這種“穿山甲”有了另一個(gè)絕活,，那就是一次能做兩趟的活。“以前,，鐵路隧道施工時(shí),，需要利用兩臺(tái)圓形盾構(gòu)機(jī)，同時(shí)打兩條隧道,，而有了這臺(tái)‘馬蹄形’盾構(gòu)機(jī),，只需打一條隧道，就可以容納一來一回兩根鐵路線,。”譚順輝說,。
成本低效率高
盾構(gòu)機(jī)，是衡量一個(gè)國家地下施工裝備制造水平的重要標(biāo)志,。簡單地說,，它的工作過程是,，頂端刀盤將主體（石塊、土層等）切削,，用螺旋機(jī)將泥土抽出至皮帶上再運(yùn)出,，再組裝事先制作好的管片，用以支撐隧道防止坍塌,。在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行鋪軌電纜,、通訊等設(shè)施，最后通車,，就成為地鐵,、鐵道。
國產(chǎn)“穿山甲”的研制,，經(jīng)歷了從無到有,，再到加快走向世界的歷程。
如今已是中鐵工程裝備集團(tuán)董事長的李建斌,，曾在中鐵隧道集團(tuán)打了28年的洞,。上世紀(jì)后半期，國內(nèi)鐵路隧道挖掘裝備長時(shí)間依賴從國外進(jìn)口的盾購機(jī),。由于制造技術(shù)被國外壟斷,，每次這些“穿山甲”出故障，都是李建斌和他的同事最撓頭的時(shí)候,。有一次,，由于外方不提供設(shè)備參數(shù)，中方查了半個(gè)月,，也沒查出故障原因。迫于無奈,，大家只能請“洋工”,，“從下飛機(jī)，不到半個(gè)小時(shí),，修改幾個(gè)參數(shù),，費(fèi)用就高達(dá)20多萬元。”這段經(jīng)歷讓李建斌刻骨銘心,。
進(jìn)入新世紀(jì),，國內(nèi)地鐵、鐵路項(xiàng)目不斷增多,，制造國產(chǎn)“穿山甲”的夢想更顯迫切,。“人家?guī)е鼇恚瑤е?，就把錢賺了,。憑什么,？”無數(shù)像李建斌這樣的人下定決心，吃透這個(gè)外國“穿山甲”,，消化,、吸收，再創(chuàng)新,，一定要造出聽咱們話的“穿山甲”來,。
2002年，我國第一個(gè)盾構(gòu)“863”計(jì)劃起航,?？茖W(xué)家們除了要攻克機(jī)械、電氣,、液壓,、傳感、力學(xué)等難關(guān),，還需要十幾個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn),，把10萬多個(gè)部件有機(jī)集合在一起，讓它們成為“穿山甲”健康運(yùn)轉(zhuǎn)的“五臟六腑”,。
經(jīng)過6年的艱苦研制,，2008年，我國首臺(tái)復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)在中國中鐵隧道集團(tuán)誕生,。這臺(tái)復(fù)合式“穿山甲”“軟硬通吃”,，具有較強(qiáng)的地質(zhì)適用性。1年后,，我國第一臺(tái)硬巖盾構(gòu)機(jī)誕生,。同年，中鐵工程裝備集團(tuán)正式組建,，國產(chǎn)“穿山甲”開始走向世界,。
行中國闖世界
重研發(fā)、以質(zhì)取勝是國產(chǎn)“穿山甲”的立身之本,。從首臺(tái)硬巖泥水頂管,、世界最小的硬巖“穿山甲”，到剛下線的馬蹄形“穿山甲”,，國產(chǎn)“穿山甲”的門類越來越豐富,，技術(shù)越來越先進(jìn)。
在中鐵裝備國產(chǎn)“穿山甲”的電焊車間,，為了保證質(zhì)量可追溯,，按照要求，每道工序和焊縫上都必須焊上代表員工的字母和數(shù)字,。這意味著,，今后不管哪道焊縫出了問題,，都能倒查到人。
因?yàn)檫^硬的技術(shù),，以前不敢做的項(xiàng)目如今敢做了,。2013年，中鐵裝備自主研制的世界最大矩形“穿山甲”成功應(yīng)用于鄭州中州大道下穿工程,，引發(fā)國際關(guān)注,。這時(shí)，新加坡湯申地鐵項(xiàng)目正因?yàn)檎也坏竭m合的地下施工裝備而苦惱,。原來,，該項(xiàng)目有一處埋深只有3米的標(biāo)段，因?yàn)槭┕るy度大,，幾乎所有的國際廠商都望而卻步,。最終，在經(jīng)過實(shí)地考察后,，中鐵裝備的這臺(tái)矩形“穿山甲”順利中標(biāo),。為此，新加坡方面甚至重新修改了原來的工程設(shè)計(jì)與工法,。
因?yàn)檫^硬的質(zhì)量,，越來越多的中外公司開始接納中國造“穿山甲”。今年2月,，中國造的世界最小的硬巖“穿山甲”,，被意大利CMC公司采購應(yīng)用于黎巴嫩大貝魯特供水項(xiàng)目，這也是中國自主品牌硬巖“穿山甲”首次被歐美采用,。而就在一個(gè)多月前,，由中鐵隧道集團(tuán)總承包、國產(chǎn)“穿山甲”參與的“中亞第一長隧”―――安帕鐵路卡姆奇克隧道正式通車,。中國工程院院士,、中鐵隧道集團(tuán)副總工程師王夢恕表示，國產(chǎn)“穿山甲”提升了中國在隧道領(lǐng)域的建設(shè)水平,。
從2008年第一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)下線到目前年產(chǎn)量達(dá)100臺(tái)，以中鐵裝備為代表的國產(chǎn)“穿山甲”制造業(yè),，正在從徒弟逐步變成師傅,，走向海外。據(jù)統(tǒng)計(jì),，今年中鐵裝備的訂單量再創(chuàng)新高,，市場份額穩(wěn)居國內(nèi)第一、世界第二,，其中海外訂單成最大亮點(diǎn),，占比超過20%,。
以國產(chǎn)“穿山甲”為主要裝備的“中國隧道”，已成為“中國高鐵”之后,，又一塊叫響世界的金字招牌,。“未來，我們將致力于實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)機(jī)領(lǐng)域中國設(shè)計(jì),、世界制造的目標(biāo),。”李樹斌說。（據(jù)人民網(wǎng)）