近日,，在位于河南鄭州的中國中鐵工程裝備集團有限公司（以下簡稱“中鐵裝備”）內(nèi)的國家隧道掘進機產(chǎn)業(yè)化中心內(nèi)，一臺像馬蹄一樣的龐然大物靜靜地?？吭诟叽髮挸ǖ能囬g內(nèi),，上面寫有“盾構(gòu)機”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。
這個鋼鐵巨物就是被譽為“工程機械之王”的隧道掘進機,，又稱盾構(gòu)機,，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“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)海外隧道項目，國產(chǎn)盾構(gòu)機這一大國重器,，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“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,，同時在整體上近似于橢圓形,，遠觀呈“U”型，頗像一個馬蹄,。
細細數(shù)來,，斷面上這樣的刀盤有9個，它們被錯落排放在“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。每個刀盤都是獨立的操控系統(tǒng),，可隨意組合,，同時單個和不同方向的旋轉(zhuǎn)，如同一個“千手觀音”,。“以往的圓形盾構(gòu)機,，大多是一個大刀盤旋轉(zhuǎn)、一套控制系統(tǒng)的粗放施工,，這臺新型盾構(gòu)機,，可針對不同土質(zhì)層進行最大面積、最大角度的精細開挖,。”
這臺“穿山甲”的背上還印著一個名字―――“蒙華號”,。原來，它是專門為蒙華鐵路（國內(nèi)最大規(guī)模運煤專線―――蒙西到華中煤運鐵路）的白城隧道量身定做的,，這填補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,，保守估計一天能開挖300米,。
“這種馬蹄形盾構(gòu)機，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”有了另一個絕活,，那就是一次能做兩趟的活,。“以前，鐵路隧道施工時,，需要利用兩臺圓形盾構(gòu)機,，同時打兩條隧道，而有了這臺‘馬蹄形’盾構(gòu)機,，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,，是衡量一個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,，用螺旋機將泥土抽出至皮帶上再運出,，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董事長的李建斌，曾在中鐵隧道集團打了28年的洞,。上世紀(jì)后半期,，國內(nèi)鐵路隧道挖掘裝備長時間依賴從國外進口的盾購機。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候,。有一次,，由于外方不提供設(shè)備參數(shù)，中方查了半個月,，也沒查出故障原因,。迫于無奈，大家只能請“洋工”,，“從下飛機,，不到半個小時，修改幾個參數(shù),，費用就高達20多萬元,。”這段經(jīng)歷讓李建斌刻骨銘心。
進入新世紀(jì),，國內(nèi)地鐵,、鐵路項目不斷增多，制造國產(chǎn)“穿山甲”的夢想更顯迫切,。“人家?guī)е鼇?，帶著包走，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，我國第一個盾構(gòu)“863”計劃起航,?？茖W(xué)家們除了要攻克機械、電氣,、液壓,、傳感、力學(xué)等難關(guān),，還需要十幾個系統(tǒng)協(xié)調(diào)運轉(zhuǎn),，把10萬多個部件有機集合在一起,，讓它們成為“穿山甲”健康運轉(zhuǎn)的“五臟六腑”。
經(jīng)過6年的艱苦研制,，2008年,，我國首臺復(fù)合式盾構(gòu)機在中國中鐵隧道集團誕生。這臺復(fù)合式“穿山甲”“軟硬通吃”,，具有較強的地質(zhì)適用性,。1年后，我國第一臺硬巖盾構(gòu)機誕生,。同年,，中鐵工程裝備集團正式組建，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,。
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。
因為過硬的技術(shù),，以前不敢做的項目如今敢做了,。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，新加坡湯申地鐵項目正因為找不到適合的地下施工裝備而苦惱,。原來,，該項目有一處埋深只有3米的標(biāo)段，因為施工難度大,，幾乎所有的國際廠商都望而卻步,。最終，在經(jīng)過實地考察后，中鐵裝備的這臺矩形“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)計與工法。
因為過硬的質(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。而就在一個多月前,，由中鐵隧道集團總承包,、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年第一臺盾構(gòu)機下線到目前年產(chǎn)量達100臺,，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，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,，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，我們將致力于實現(xiàn)盾構(gòu)機領(lǐng)域中國設(shè)計,、世界制造的目標(biāo),。”李樹斌說。（據(jù)人民網(wǎng)）