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长沙地铁地下施工 盾构全部采用本土技术装备
2014-04-28 14:26:38 来源: 作者: 【 】 浏览:1025次 评论:1
2014年4月29日,长沙进入地铁时代。长沙首条地铁线—2号线正式运营。

2014年4月29日,长沙进入地铁时代。长沙首条地铁线—2号线正式运营。

不过,许多人并不太清楚,地铁施工中最主要、最关键的盾构掘进施工,在其他城市或多或少都有国外技术装备的参与,而长沙地铁2号线的施工却全部采用本土的技术与装备,成为全国目前唯一地铁施工全部使用国产盾构掘进成功的城市。

长沙成为全国第一个,也是唯一一个使用本土企业生产的重大装备进军地下工程领域的城市,更彰显了长沙制造之都的科技创新实力,奠定了市场的江湖地位。

自主研发冲破国外封锁

长期以来,中国的大型隧道掘进盾构技术一直受制于人。中国铁建总机械师沙明元说,当时每台盾构机售价在1.5亿元左右,利润高达40%以上。更让人受气的是,在使用过程中刀片和零部件的更换,不但要价高得离谱,国外厂商的服务还很摆谱:盾构机订货要提前2年,更换零部件要等3个月,上门服务费从维修人员离开所在国开始计时……

2008年初,已经能够娴熟操作世界上所有类型盾构机的中国铁建决心研发属于自己的“穿山甲”,与国际品牌一决高下,夺取盾构在中国市场的话语权。

2008年8月24日,中国铁建将总投资7亿元的隧道施工重型设备项目正式落户长沙国家级经济技术开发区。落户长沙后,中国铁建重工董事长刘飞香带队,到世界上顶尖的盾构机生产厂家当起了“小学生”,德国的海瑞克、维尔特,加拿大的拉瓦特、美国的罗宾斯都留下了他们“求学”的身影。

而为了尽快进入研发状态,他们与世界盾构生产的“老大“合作,联合制造第一台盾构机。技术人员为主的组装队夜以继日地奋战,仅用20多天就完成了整机的组装调试,而国外的先进企业,这样的工作至少也要3个月。国外专家由最初的怀疑变成了惊叹和佩服。

在“求学”与“合作”中,中国铁建为盾构研发积蓄着技术储备。2010年10月8日,“开路先锋19号”盾构机成功下线,国产化率达到87%,创造了中国盾构机自主知识产权的最高纪录。

在长沙地铁项目招标中,中国铁建与德国的海瑞克、日本的小松和法国的法码通以及国内的数家企业同场比拼,最终凭借实力胜出。“开路先锋19号”于2010年11月4日实现长沙轨道交通第一台盾构始发。2011年5月8日,“开路先锋19号”盾构机刀盘从体育公园站预留洞口破土而出。

地质结构复杂施工换了7种刀盘

长沙地铁2号线是长沙市轨道交通网络东西向核心骨干线路,全长22.262公里,要经过风化岩石、富含水层、溶洞、断层等许多地质结构复杂的地层,这就要求盾构设备要根据实际情况,定制相应的刀具。“长沙地铁2号线我们设计了7种刀盘,这足以说明地质情况有多复杂。”中国铁建重工总机械机何其平说。

地质情况复杂既是对设计能力的挑战,也是对机械适应性的考验。盾构机在掘进过程中,先后穿越了京珠高速、栗塘居民小区等施工难度比较大的地段,没有发生一起工程事故。

特别是“湘江一号”盾构机在地铁2号线溁湾镇站内启动,穿越湘江,最终到达五一广场站,全长4141米,穿越湘江段左右线全长1800余米。其中的橘子洲站为全国唯一一座位于江中央,两面临江的地铁站,也是最深的一个地铁站,开创了江中建站的先河,工程难度非常大。

“湘江一号”过江盾构摒弃了通常使用的价格昂贵的泥水平衡盾构而采用土压平衡盾构过江,并对盾构磨损保护、渣土改良系统、螺旋输送机、密封系统、注浆系统、有毒有害气体监测装置等关键部位进行了研究,提出针对性的设计和加强方案,有效化解了穿越湘江面临的高埋深、易结泥饼、易透水、坍塌、高水压及江底沼气等作业风险,保证了工程安全实施,为在地质条件复杂、施工条作有限的情况下实施盾构过江工程提供了新的借鉴。

长沙现象成范本

就在4月25日,为天津地铁6号线设计生产的盾构机在中国铁建重工通过验收,不久后将开赴工地。“几乎现在所有正在建地铁的城市都在用我们的盾构机。目前已经有17个城市在使用。”何其平说。

中国铁建重工副总经理程永亮介绍,他们自主研制的具有完全自主知识产权的高端盾构近3年占据国内国产盾构的“半壁江山”,年产量和市场占有率目前国内第一,拥有世界上最先进的道岔、弹条扣件生产线,占据国内三分之一的市场。

而长沙盾构设备冲破国外封锁,让国际盾构巨头不得不放低了身价,从1.5亿元的售价,降到了4000万元。尽管如此,也被国内盾构企业打得透不过气来。程永亮说,自主研发,争取市场话语权,让国家节约了大量资金。

长沙成为国内第一个实现在地铁施工中,全部采用国内自主品牌盾构机的城市,被业内称为“长沙现象”。这一现象为增强国内盾构企业的综合实力,提升自主创新能力,提高我国重大装备在国际上的话语权提供了值得借鉴的范本。

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