走近“工程机械之王”:盾构“中国梦”的实现

2014-07-07 | 发布者:柴喜男 | 来自瞭望东方周刊

 

  中国合伙人


  2002年,863计划机器人主题启动了对盾构项目的支持,多家企业和高校联合攻关。杨华勇主持召开全国性技术论证会。从北京到杭州,从上海到广州,会开了一个又一个,收集、汇总、分析来自国内外隧道施工现场和制造第一线的难题。


  然后是分技术包干——浙江大学负责液压系统,中铁隧道做刀盘刀具,上海隧道做控制系统和后配套系统……


  事实上,常年“出急诊”的浙江大学团队早已看清洋盾构有“先天缺陷”——盾构掘进过程中,工程事故占施工量的10%,其中80%是界面失稳、装备失效和方向失准引起的。


  失稳——盾构密封舱内控制压力不能与舱外随时变化的水土压力保持始终平衡,偶尔会导致地面塌陷;失效——掘进中突变载荷对盾构动力系统所带来的冲击时常会导致关键部件损坏;失准——纠偏滞后有时使隧道掘进方向偏离设计轴线。


  多年攻关,以浙江大学为首的973计划科研团队用三个首创实现“对症下药”:盾构密封舱压力稳定性控制技术、载荷顺应性设计技术、姿态协调性纠偏技术。
 

  “中铁一号”穿过天津“瓷房子”,这里的街道静悄悄,地面沉降小于2毫米,除这一难以测量的骄人成绩令国外同行大跌眼镜外,每米掘进成本还降低了8.3%;


  “进越号”在黄浦江底实现了半径380米的转弯,还优雅地下穿500米长的污水南干线、日晖港防汛墙、大楼桩基群和复杂地下管线。


  这些是后话。回到21世纪头七年,这些画面只存在于盾构“中国合伙人”的憧憬中。


  2004年,浙江大学团队想把自主研发的“中国心”换给正在上海地铁二号线延长段施工的“海瑞克”。


  “遭到现场施工人员拒绝,”龚国芳回忆。原因很简单,掘进速度和长度决定工资收入,国货“趴窝”怎么办?


  杨华勇“公关”到中铁隧道一位副局级领导那里,仍然无果。“花了国家863计划的经费,就要替国家做事。”正当杨华勇等人黯然神伤,没想到第二天施工现场同意通电。


  上海隧道工程股份研制出整台样机“先行号”,也遭冷遇。最后得到时任上海市副市长严隽琪的“背书”,“先行号”才获准试掘一个标段。


  结局皆大欢喜。“十五”重大成就展上,中铁隧道和上海隧道各做一台盾构模型参展。时任上海市委书记问展台边的杨华勇:“有什么困难?”


  “没有订单!”杨华勇答。


  上海市领导视察了上海隧道工程股份,时任市长韩正随后也来到盾构制造工厂。不久,上海市政府下文:不再进口同类盾构。


  上海隧道工程股份有限公司因此一下子拿到20多台盾构订单,在迎接世博会的地铁工程中,该公司设计制造的盾构占三成以上。


  盾构“国家队”


  2014年5月10日,习近平总书记考察郑州中铁工程装备集团有限公司。
  这位中国最高领导人说,实现中国梦,装备制造业这个基础必须打牢。装备制造业的核心是技术创新,一个国家综合实力的核心还是技术创新。


  “中铁一号”静悄悄经过“瓷房子”,一役成名。中铁隧道随后拿到八台盾构机新订单。此后不久,这家隧道施工行业的“大佬”孵化出独立的中铁工程装备集团有限公司,专门从事盾构机的设计制造。目前订单编号已经超过202台。


  仅2009~2011年国产盾构机就达132台,行销国内26个城市,并向新加坡、印度、马来西亚、泰国和伊朗小批量出口,与英国和俄罗斯等五国签订了出口意向。


  国产盾构机在300多个地铁、公路、铁路、水利与国防等各类隧道工程施工中得到应用。


  2011年,国产盾构机已占当年新增盾构机的60%。预计2015年可占国内新增市场的80%以上。德日产品在中国市场售价降低四分之一以上,订单继续剧减。


  习近平登上一台近百米长的盾构机后配套平台,进入小小的主控室,问中铁装备设计研究总院副院长蒲晓波:“这么大的一台设备,一个人可以操作吗?”


  11年前,中铁隧道集团有限公司内打算自主设计制造盾构装备,28名青年每人一台笔记本电脑,加入产学研团队。


  没过多久,工资发不出,20人各奔前程,只剩下“八大金刚”,其中就有指着60多个实体按钮及屏幕上的触控按钮,给总书记作介绍的蒲晓波。


  彼时,没人会料想到中铁工程装备集团有限公司——中国最大、全球第二的盾构机设计和制造基地的诞生。2013年,中铁装备自主研制的世界最大矩形盾构机,成功应用于郑州中州大道下穿工程,开创矩形盾构机应用于市政道路建设的先河。
 

  2013年,“郑州造”盾构机交货47台,新签合同额21.38亿元,产值22.52亿元。


  “中铁一号”在天津一战成名后,与中国中同台竞争的中国铁建股份有限公司,2009年起在长沙也开始了盾构自主设计制造,“八大金刚”之一程永亮受邀加入新成立的中国铁建重工集团有限公司,铁建重工很快也与以杨华勇为首席的863、973科研团队对接成功。2013年,“长沙造”盾构机交货32台,产值15.83亿,在手合同22.52亿元。目前他们的盾构产品订单累计到了120号。


  中国造,中国梦,未完待续。

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