ღღღ!孙永福院士作为大盾构机引进的推动者再次详细解读这次重大技术的引进和再创新ღღღ,我们从跟跑到领跑ღღღ!
2024年5月 11日 ღღღ,我国自主研发的海底隧道盾构机“深江一号” 已顺利掘进至海平面下 ღღღ。珠江口隧道为深江铁路重点控制工程 ღღღ,珠江口隧道全长13.69公里ღღღ。隧道工程水文ღღღ、地质极其复杂ღღღ,下穿多条主航道ღღღ,隧道最大埋深106米ღღღ,海水水压10.6巴(相当于指甲盖大小的面积上承受10.6公斤的压力)ღღღ,为目前我国最大埋深ღღღ、最大水压的水下隧道ღღღ,也是世界最深海底高铁隧道ღღღ。
格鲁吉亚当地时间2024年4月23日15时36分ღღღ,伴随着清脆的岩石破碎声ღღღ,全球最大直径盾构机“高加索号”掘进完最后半米岩石 ღღღ,标志着全长9068米的格鲁吉亚南北走廊KK公路古多里隧道贯通ღღღ。“高加索号”是为工程量身定制的ღღღ,直径达15.08米ღღღ,总重3900吨ღღღ,最大推力2.26万吨ღღღ,总功率高达9900千瓦ღღღ。
“这是世界上最大的TBMღღღ,它就像一个180多米长的‘钢铁穿山甲’ღღღ,用坚硬的前爪和牙齿ღღღ,生生在一座石头山里ღღღ,钻出一条约9公里长ღღღ、五层楼高的隧道ღღღ。”掘进机生产厂家的副总工程师自豪地说ღღღ,设备单日最高掘进20米ღღღ。
盾构是一种隧道施工的专用工程机械ღღღ,现代盾构集机不朽情缘MG游戏ღღღ、电ღღღ、液ღღღ、气ღღღ、传感ღღღ、信息技术于一体ღღღ,具有开挖切削土体ღღღ、输送石砟ღღღ、拼装隧道衬砌ღღღ、测量导向纠偏等功能ღღღ,可实现隧道施工的工厂化作业ღღღ。盾构现已广泛用于铁路ღღღ、地铁ღღღ、公路ღღღ、市政ღღღ、水电隧道工程ღღღ,甚至于竖井ღღღ、斜井工程也都有应用ღღღ。隧道掘进机(TBM)主要分为两种类型ღღღ:敞开式TBMღღღ,常用于硬岩ღღღ;护盾式TBMღღღ,单护盾常用于软岩suparc官网ღღღ,双护盾既适应软岩ღღღ,也能适应硬岩或软硬岩交互地层ღღღ。 盾构是目前世界最先进的全断面隧道施工特种专用机械ღღღ。在发达国家,使用盾构法施工已占隧道施工总量的50%以上ღღღ。盾构机被称为“世界工程机械之王”ღღღ。
盾构机最早起源于英国ღღღ,用盾构法修建隧道已有150多年的历史ღღღ。从2000 年中国开始自主研发盾构机ღღღ,拉开了中国盾构机产业化的序幕ღღღ;到2008年首台国产复合式土压盾构机下线 年中国自主研制的盾构机产销量攀升至全球第一ღღღ。从无到有不朽情缘MG游戏ღღღ、从有到优ღღღ、从优到卓ღღღ,中国盾构机产业仅仅用了二十多年时间suparc官网ღღღ。中国盾构产业与施工技术成长的历程ღღღ,映射着中国由制造大国迈向制造强国的成长历程ღღღ,成为中国民族制造工业逆境崛起的一个缩影ღღღ。
截至目前ღღღ,我国盾构机累计出口至新加坡ღღღ、韩国ღღღ、意大利ღღღ、澳大利亚ღღღ、巴西等32个国家和地区ღღღ。产量已占世界总产量的百分之七十ღღღ。其中ღღღ,还包括传统的掘进装备生产强国德国ღღღ、法国等ღღღ。
中国引进大盾构机ღღღ,继而消化suparc官网ღღღ、吸收再创新ღღღ,再到全面自主创新ღღღ;从跟跑ღღღ、并跑到领跑ღღღ,始于西康铁路的秦岭隧道ღღღ。
作为中国铁路隧道首次运用TBM 施工的决策者ღღღ、推动者ღღღ,中国工程院院士ღღღ、原铁道部常务副部长(正部长级)孙永福回顾这段历史感想良多ღღღ!
孙永福院士回忆ღღღ:进入20世纪90年代ღღღ,在部署《“八五”铁路发展 规划》时ღღღ,我强调要集中力量加强“六大通道”建设ღღღ,同时要求依托建设项目开展技术攻关提升铁路技术水平ღღღ。以隧道工程技术为例ღღღ,20世纪50 年代修建宝成铁路时ღღღ,隧道采用“矿山法”人工施工ღღღ,“灯笼火把进洞ღღღ,钢钎耳锤开路”ღღღ;60年代修建贵昆ღღღ、成昆铁路时ღღღ,逐步走上半机械化ღღღ,“钻爆法”施工取得了百米成洞好成绩ღღღ;70 年代修建湘黔ღღღ、枝柳铁路时ღღღ,普遍提升了“钻 爆法”施工技术水平ღღღ;80年代修建衡广复线公里)成功应用“新法”(即新奥地利隧洞施工法ღღღ,new Austrian tunneling methodღღღ,NATM)ღღღ,其机理是维 护和提高围岩自承能力ღღღ,使围岩与支护共同形成承载结构ღღღ。大瑶山隧道实现了开挖ღღღ、衬砌ღღღ、出砟机械化ღღღ,使“钻爆法”施工登上新台阶ღღღ。
孙永福院士说ღღღ,20世纪90年代ღღღ,我们应该有哪些新作为?那时ღღღ,我国“钻爆法”施工技术同国际先进水平差距正在缩小ღღღ,但隧道掘进机在铁路上仍是空白ღღღ。中国铁路工程总公司(现中国中铁股份有限公司)和铁道部第一勘察设计院(现中铁第一勘察设计院集团有限公司ღღღ,简称“中铁一院”)等提出了应用隧道掘进机施工的建议ღღღ,开展了隧道掘进机施工方案研究ღღღ。对此ღღღ,我表示完全支持ღღღ,组织科技人员出国考察(如考察英吉利海峡隧道ღღღ、瑞士铁路隧道等)ღღღ,深入调查研究隧道掘进机发展历程和经验教训ღღღ。
孙永福院士以亲身经历讲述了自己的感受 ღღღ:对隧道掘进机的认识ღღღ,最初来自20世纪50年代的教科书ღღღ,线年代ღღღ。铁道部第二工程局于1971年5月在湘黔铁路贵州段老罗寨隧道导坑施工ღღღ、1972年8月在枝柳铁路湖南段团头隧道导坑施工ღღღ,采用广州产LJ-25型隧道掘进机(直径2.5米)分别开展了 4 个月工程试验ღღღ。我到现场调查发现ღღღ,试用情况并不理想ღღღ,主要问题有ღღღ:刀具磨损严重ღღღ,定位十分困难(存在惯性右偏现象)ღღღ,技术人员缺乏ღღღ。那时ღღღ,水利系统开始应用隧道掘进机建设水利工程ღღღ,如武警水电部队引进直径 10.8 米敞开式掘进机施工的贵州天生桥水电站工程ღღღ、铁道兵(现中国铁建股份有限公司)使 用自行研制的隧道掘进机(直径5.5米)建设天津引滦入津工程ღღღ,加上其他部门研制的多种不同直径的隧道掘进机ღღღ,基本上还处于TBM研发探索阶段ღღღ。
孙永福院士说ღღღ,真正展示了隧道掘进机显著优势的实例ღღღ,我们看到的是由意大利 CMC 公司承建的水利工程项目ღღღ。我到意大利 CMC公司和中国华水公司联营体承建的甘肃引大入秦水利工程现场考察时ღღღ,看到采用美国罗宾斯公司制造的180型双护盾全断面隧道掘进机施工ღღღ,对隧道掘进机创造月掘进1300米的惊人成绩深表赞赏ღღღ。这在很大程度上增强了我对铁路推进隧道掘进机 技术的信心ღღღ。
孙永福院士说ღღღ,对于铁路隧道采用掘进机施工ღღღ,各方意见并不一致ღღღ,存在着很大分歧ღღღ。1993年2月ღღღ,我到西安参加了中铁一院召开的专家论证会不朽情缘MG游戏ღღღ。1993年9月ღღღ,铁道部又在北京召开了专家论证会ღღღ。专家们畅所欲言ღღღ,充分交流ღღღ,热烈讨论ღღღ。隧道掘进机除了掘进ღღღ、出砟ღღღ、导向ღღღ、支护四项基本功能ღღღ,还拓展了通风排水ღღღ、地质监测预报等功能ღღღ。其突出优点是快速(开挖速度是钻爆法的3一5倍)ღღღ、优质(洞壁光滑误差小)ღღღ、安全(对围岩扰动少)ღღღ、环保(没有爆炸污染)ღღღ。缺点是对地质比较敏感ღღღ,不同地质需要不同类型的掘进机ღღღ。有的专家认为ღღღ,隧道掘进机施工造价比“钻爆法”高很多ღღღ,很难投赞成票ღღღ;有的专家认为ღღღ,靠引进国外隧道掘进机ღღღ,以后难以推广应用ღღღ。我在会上做了总结发言ღღღ。我认为ღღღ,关于“钻爆法”与 TBM 的造价比较ღღღ,由于我们缺乏实践资料ღღღ,所以可能有不符合实际之处ღღღ,在熟练掌握 TBM 技术后可以提高效率ღღღ、降低造价ღღღ。我们引进 TBM 后ღღღ,一定要尽快实现配件国产化ღღღ,然后实现整机国产化suparc官网ღღღ,不会完全依赖进口装备ღღღ。因此ღღღ,用发展眼光看ღღღ,这些问题都能得到妥善解决ღღღ。
孙永福院士特别强调ღღღ,这是一个关系中国铁路隧道技术发展的战略问题ღღღ,具有里程碑意义ღღღ,是铁路隧道技术再上新台阶的重要举措ღღღ。多年来ღღღ,我们熟悉“钻爆法”施工ღღღ,这只是应对挑战的一个拳头ღღღ;今后如果掌握了TBM 技术ღღღ,我们就有两个拳头来应对挑战ღღღ。这对行业技术进步ღღღ、企业增强竞争力ღღღ,具有十分重要的意义ღღღ。
从哪里突破?首选西安安康铁路秦岭隧道ღღღ。孙永福院士分析道ღღღ:西安安康铁路秦岭隧道位于青岔站至营盘站之间ღღღ,全长18.46公里ღღღ,是当时中国最长的铁路隧道ღღღ,也是我国首座采用TBM施工的铁路隧道ღღღ。在20世纪80年代末西安安康铁路全线勘测工作被迫暂停的情况下ღღღ,铁道部批准增设初测子阶段ღღღ,专门安排资金确保秦岭隧道方案研究ღღღ。中铁一院采用遥感ღღღ、物探ღღღ、地面测绘和钻探验证等综合勘测手段ღღღ,查明了线平方公里范围内控制线路方案的主要地质因素ღღღ,从17个越岭方案中推荐了石砭峪垭口方案ღღღ。国内专家评议后ღღღ,给予了充分肯定ღღღ。确定的秦岭隧道方案 地质情况相对较好ღღღ,隧道进口以混合片麻岩为主ღღღ,出口以混合花岗岩为主ღღღ,地下水以基 岩裂隙水为主ღღღ,除了断层还会遇到深埋隧道频发的岩爆ღღღ、热害ღღღ、涌水等地质灾害ღღღ。中铁一院高质量完成地质勘察工作ღღღ,为采用 TBM 施工创造了条件ღღღ。
孙永福院士说ღღღ,铁道部利用日本海外经济协力基金(OECF)贷款suparc官网ღღღ,1995年 12 月委托中国技术进出口总公司进行国际招标ღღღ,购买 2 台 TBMღღღ。经过美国罗宾斯(Robbins)公司等激烈的竞争ღღღ,最终由德国威尔特公司(Wirth)中标ღღღ,其中部分后配套辅助设备由铁道部宝鸡工程机械厂生产ღღღ。中方派出设计联络组ღღღ,一方面反映中方对TBM设计制造的要求ღღღ,另一方面全面了解TBM 设计制造过程ღღღ,进行技术培训ღღღ,为施工运用打基础ღღღ。
孙永福院士说ღღღ,1996年12月ღღღ,我率团访问德国铁路期间ღღღ,专程到德国埃克伦茨访问了威尔特公司总部ღღღ,洽谈了秦岭隧道TBM设计制造问题ღღღ,中方派遣TBM设计联络组驻厂工作不朽情缘MG游戏ღღღ,落实中方设计要求ღღღ,同时掌握设备使用和维护技术 ღღღ, 希望双方密切合作造好用好TBMღღღ。
1996年12月ღღღ,铁道部副部长孙永福一行在德国访问期间ღღღ,专程赴德国埃克伦茨威尔特公司总部ღღღ,参观了用于秦岭铁路隧道的TBM 制造工厂ღღღ,详细了解TBM的生产流程ღღღ。图为孙永福和以铁道部副总工程师兼建设司司长周振远为组长的 TBM设计联络组全体成员ღღღ,在威尔特公司工厂前草坪上的TBM刀盘实物展台前合影ღღღ。
隧道掘进机是典型的非标准设计ღღღ,多数是需要“量身定制”的特殊产品ღღღ。我们组织设计ღღღ、制造ღღღ、施工方面的专家ღღღ,针对西安安康铁路秦岭隧道的需要ღღღ,确定了主要技术要求ღღღ:电气化铁路ღღღ,I 线采用敞开式 TBMღღღ,刀盘直径 8.8 米(隧道设计内径 7.7 米ღღღ,另外加上衬砌厚度及预留变形和误差)ღღღ。在II线位罝设置平行导坑ღღღ,发挥探明地质ღღღ、通风排水及运输物资等作用ღღღ。
孙永福院士肯定地说ღღღ,秦岭隧道作为我国铁路首座采用TBM施工的项目不朽情缘MG游戏ღღღ,是非常正确的选择ღღღ。铁道部精心组织做好TBM施工各项准备工作ღღღ。在优化秦岭隧道设计的同时ღღღ,成立TBM引进小组审定设备规格ღღღ、标准及对外招标引进ღღღ; 组织技术干部队伍和操作骨干队伍进行系统技术培训ღღღ;编写施工技术要求和具体操作细则ღღღ;做好零配件等物资供应工作ღღღ;做好应急准备ღღღ,确保安全ღღღ、质量ღღღ、环保达标ღღღ。
孙永福院士清楚地记得ღღღ:1997年7月ღღღ,德国Wirth公司TB880E型TBM 运抵秦岭隧道ღღღ,经过安装ღღღ、调试之后投入试用ღღღ。铁道部组织隧道工程局ღღღ、中铁第十八工程局ღღღ、中铁一院以及有关科研单位和院校ღღღ,共同开展科技攻关活动ღღღ,努力攻克TBM施工技术及部分后配套国产化等难题ღღღ,取得了显著成绩ღღღ。例如suparc官网ღღღ,直径 432毫米大推力盘形滚刀刀圈经常损坏需要更换ღღღ。我国科研单位联合攻关ღღღ,采用 CrMoV 低合金结构钢不朽情缘MG游戏ღღღ,刀刃为等截面式ღღღ,硬度为 HRC50~60ღღღ,金相组织为回火马氏体ღღღ。经过运转试验ღღღ,在磨损率和使用寿命方面ღღღ,我国研制的产品与Wirth公司产品持平ღღღ,但国产价格要比Wirth公司价格低三分之一ღღღ。
孙永福院士说ღღღ,秦岭隧道成功引进TBM的实践ღღღ,点燃了我国企业研发ღღღ、制造和推广应用隧道掘进机的熊熊烈火ღღღ。多年来ღღღ,中铁工程装备集团有限公司ღღღ、中国铁建重工集团有限公司等企业瞄准国内ღღღ、国际两个市场ღღღ,对标世界先进水平ღღღ,在引进ღღღ、消化ღღღ、吸收基础上实现再创新ღღღ,从模仿者到追随者逐步迈向并跑者和引领者ღღღ,实现了隧道施工技术跨越式发展ღღღ,走出了一条施工装备创新发展的新路子ღღღ。
孙永福院士把我国企业成长的宝贵经验概括为四个主要方面ღღღ。第一ღღღ,需求引领ღღღ。国际国内大规模基础设施建设ღღღ,包括铁路公路交通ღღღ、城市轨道交通ღღღ、 综合管廊工程ღღღ、水利水电工程ღღღ、储油储气工程ღღღ、大型煤矿斜井等ღღღ,隧道掘进机市场前景宽广ღღღ,中国企业大有可为之地ღღღ。第二ღღღ,企业主体ღღღ。在市场机制作用下ღღღ,我国企业彻底摆脱了过去那种“等靠要”的落后状态ღღღ,真正成为科技创新主体ღღღ,形成内在动力机制ღღღ,把掌握核心技术视为企业的命 根子ღღღ,展现了明显的主动性ღღღ、积极性ღღღ。第三suparc官网ღღღ,协同创新ღღღ。在改革开放形势下ღღღ,吸引国内外研发力量组成实力强大的创新团队ღღღ,迎着难题创新突破ღღღ。建立有效的激励机制ღღღ,培育高水平创新人才ღღღ,不断增强企业创新能力ღღღ。第四ღღღ,服务用户ღღღ。企业以高度负责的精神为用户提供 技术服务ღღღ,现场指导ღღღ,加强维护ღღღ,使隧道掘进机正常运转取得良好绩效ღღღ,并从使用中发现问题及时研究改进ღღღ,建立制造厂商与用户之间的新型合作伙伴关系ღღღ。这些宝贵经验都值得继续发扬光大ღღღ。
孙永福院士充满信心地说ღღღ:党的十九大发出了建设“科技强国”“交通强国”的战斗号令ღღღ,铁路要当好先行ღღღ,优化铁路网络设施ღღღ,研制先进运载装备ღღღ,提供优质运输服务ღღღ,为实现国家现代化做出新贡献ღღღ。要把川藏铁路ღღღ、跨海通道等超级工程建设成现代铁路示范工程ღღღ。面对长大山区隧道ღღღ、深水海底隧道ღღღ、城市隧道等艰巨工程的严峻挑战ღღღ,隧道掘进机将迎来良好发展机遇ღღღ。必须坚持发展新理念ღღღ,坚持自主创新道路ღღღ,加强基础性技术研究和突破性技术研究ღღღ,特别是应用大数据ღღღ、互联网ღღღ、人工智能等新技术ღღღ,积极研发适应特殊功能需要的大直径隧道掘进机ღღღ、适应复杂地质需要的高性能隧道掘进机ღღღ、绿色智能隧道掘进机ღღღ,以及提高使用寿命的新材料ღღღ、新工艺ღღღ,提高完好率和使用率的新维修制度等ღღღ,占领隧道掘进机技术制高点ღღღ,让中国大盾构品牌享誉世界ღღღ!
本书是世界全断面隧道掘进机技术的发展简史ღღღ,是中国全断面隧道掘进机及施工技术的行业发展史ღღღ,是关于中国超级工程和大国重器的报告ღღღ,是关于全断面隧道掘进机引进ღღღ、消化吸收ღღღ、再创新的纪实文学ღღღ。本书既是专业的ღღღ、历史的ღღღ;又是文学的ღღღ、科普的ღღღ。mg不朽情缘游戏在线试玩ღღღ,不朽情缘官方网站-app下载不朽情缘游戏网站登录ღღღ,不朽情缘平台网站ღღღ。MG不朽情缘(中国)官网ღღღ!