“穿山越海”显神通 中铁科工“大国重器”频上新

“穿山越海”显神通 中铁科工“大国重器”频上新
2024年05月20日 00:00 中国证券报-中证网

  ● 本报记者 刘丽靓

  掘爆机、盾构机、新型智能焊接机器人……一条条隧道穿山越海,一个个“大国重器”持续上新擦亮“国家名片”,中国中铁旗下的中铁科工集团在特种工程装备领域正乘风破浪、奋楫前行。

  近日,中国证券报记者走进位于武汉的中铁科工,实地探访武汉轨道交通12号线工程大盾构机施工、世界首创的掘爆机试验以及焊接机器人作业演示,切身感受我国在基础设施建设方面的硬核实力。

  地下“基建蛟龙”

  当乘坐地铁畅行在城市地下或驾驶汽车自由穿越于山海之间的时候,人们有没有想过,这些长长的隧道是如何建成的?

  记者日前在武汉地铁12号线的施工现场找到了答案。

  在地下50多米的武汉轨道交通12号线工程过江隧道施工现场,国产大直径泥水盾构机“江城先锋号”的刀盘正徐徐转动。“这是由中铁科工和中铁装备共同研制的大直径泥水盾构机,直径达12.56米,相当于四层楼高,是常规地铁盾构机断面的4倍,整机重达2900吨,总长约105米,是名副其实的‘基建蛟龙’。”中铁科工党委委员、总工程师盛宝安介绍。

  这台大盾构机在武汉轨道交通12号线工程(江北段)土建1标1工区施工,该区间由中铁隧道局承建。其中,凌吴村站-国博中心南站区间采用单洞双线大直径泥水盾构施工,隧道全长3373.7米,距地面最大距离51.7米。

  中铁隧道局项目部王世强介绍,在该区间泥岩等高粘性地层总长2.2千米,施工存在长距离超高水压环境掘进、盾构下穿建筑物地表沉降及结构变形控制、高渗透地层大直径盾构始发接收等难题,施工难度高、挑战大。为了解决上述难题,有关单位把这台盾构机的刀具创造性地改成羊角形状。刀具优化后,这台盾构机的掘进速度提高到9.6米/天,是采用传统刀具盾构机的8倍。

  研发掘爆机探索新方案

  盾构机刀具优化,只是工程装备创新的一个缩影。记者在武汉江夏区中国中铁工业高端装备制造基地看到,世界首创的掘爆机试验装备已完成在空心刀盘掘进、超前预裂处理后空心刀盘掘进和全断面刀盘掘进三种工况下的掘进试验。

  “在超硬岩地质条件下,经过超前预裂处理,空心刀盘掘进效率可提升30%,我国掘爆机将为世界长大隧道建设提供新方案。”中铁科工研发人员陈家乐说。

  掘爆机是隧道掘进领域一项具有突破性和原创性的技术成果,将现代隧道掘进机(TBM)与传统钻爆法的有效结合,具有多种掘进模式,属于高端化、智能化、绿色化的新一代掘进机。掘爆机研制成功后将实现隧道掘进领域新突破,尤其是在我国实施大规模设备更新的背景下具有重要意义。

  目前,我国长大隧道施工遭遇岩爆、破碎带、软岩大变形等复杂地质条件时容易造成设备故障,带来工期延误。清华大学和中铁科工联合研制的掘爆机这一原创性高端装备,有望打破当前长大隧道的施工困局。

  陈家乐介绍,“掘进机+钻爆法”双工法融合,提高了施工效率,实现智能化、绿色化施工,掘进机与钻爆法优势互补,边掘进边爆破,发挥出设备安全高效和钻爆法施工灵活的特性。同时,掘进机与钻爆法融合实现了因岩制宜、多种搭配,在硬岩地层,特别是高岩爆、大变形等复杂地质条件下还可超前释放应力。此外,在围岩条件良好时,中心岩块可生产骨料,实现就地取材再利用,

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责任编辑:江钰涵

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