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【环球网 记者 赵汗青】3月27日,“走进新国企·科技创新主力军”融媒体采访活动上海站,环球网记者走进了中国中铁股份有限公司,了解盾构机国产化的背后故事,以及建设者们如何用这种“大国重器”穿越河流。
我们一起参观了崇太长江隧道项目,这是由沪杭客专公司建设管理、中国中铁隧道局承建的沪渝蓉高速铁路(沿江高铁通道)关键控制性工程,连接上海市崇明区与江苏省太仓市,全长14.25千米,其中盾构段长13.2千米,采用单洞双线设计,设计时速350公里。未来,随着隧道建成以及上海至南京至合肥高铁开通,崇明将结束不通高铁的历史,高铁穿越长江也将实现不减速的壮举。届时,崇明经太仓到上海宝山站预计只要17分钟,还将串联起长三角城市群,对推进长江经济带发展具有重大意义。
该隧道项目使用的是由中国中铁自主研制的世界最大直径高铁盾构机“领航号”,整机长约135米,总重约4000吨(其中主机重约2200吨、刀盘约440吨),相当于2600辆小汽车的重量,开挖直径15.4米,集成智能感知、掘进、拼装等五大智能系统,由刀盘、主机、设备桥和五节拖车组成,是目前世界最智能、最大直径高铁泥水平衡盾构机。
中铁隧道局首席专家、隧道掘进机及智能运维全国重点实验室主任洪开荣介绍,“领航号”盾构机被植入了一个能够独立思考、智能分析和自主判断的“智慧大脑”,其融合了云计算、大数据、数字孪生与仿真等先进技术,实现了盾构舱内压力自适应、云端预测数据自决策、掘进姿态自巡航等智能掘进功能的常态化应用,隧道建设实现了从“经验驱动”到“数据驱动”的突破。
盾构机是一种隧道掘进的专用工程机械,集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能,被称作“工程机械之王”,是衡量一个国家制造业水平的重要标志。我国能突破盾构机技术壁垒,并实现自主创新,背后是一个个攻坚克难的故事。中国中铁高级专家李建斌介绍,1997年我国建设西康铁路秦岭隧道时,花费7亿元人民币从国外采购了两台硬岩掘进机(TBM),它们的安全和高效给中国工程人留下了深刻印象,但外方团队的傲慢也让他们有了“造中国人自己的盾构”的梦想。2001年,“关于隧道掘进机关键技术的研究”被列入国家863计划,中国中铁成立了盾构机研发项目组,他成为项目负责人,由此与盾构机结缘。经过专家学者和科研人员的共同攻关,一个又一个关键技术相继被突破。2008年,中国第一台拥有自主知识产权的复合式土压平衡盾构——“中国中铁1号”成功下线,并在天津地铁三号线施工项目成功应用,中国盾构实现了从0到1的突破。
李建斌介绍,中国盾构如今已经成为中国高端制造的亮丽名片。截至目前,由中国中铁研制的盾构机已累计生产1700余台,连续8年产销量世界第一,已经出口至德国、法国、意大利、丹麦、新加坡、澳大利亚、巴西等33个国家和地区,安全掘进总里程超5000公里。而中国盾构机在海外的成功并不是靠拼价格,而是靠技术积累、靠对地质的研究、靠对客户的服务来让人信服,我国幅员辽阔,面对复杂的地质与施工环境,这让他们面对国外的各种复杂的场景都有技术储备与成功案例,这是其它国家团队无法比拟的。