? 文/圖 半島全媒體記者 婁花
地鐵3號線的開通讓很多市民感受到幸福的速度,今年年底將開通的地鐵2號線也讓人充滿了期待,而為了讓2號線的進展更加快速、施工噪音更低,青島地鐵在國內首次用上了外號“鉆地龍”的機械化掘進機,而地鐵1號線七成區間也將用上“鉆地龍”。你可能不知道,如此威武的“鉆地龍”是由咱青島企業自己生產的。隨著城市地鐵大發展應運而生的中船重工(青島)軌道交通裝備有限公司位于青島高新區,是中船重工系統武船集團下屬的國家級高新技術企業,致力于隧道掘進機的研制與生產,提升了青島市高端產品制造業的水平,對青島軌道交通建設乃至全國都具有重要意義。
在青島地鐵建設中發揮重要作用的“鉆地龍”。
一個應地鐵而生的企業 位于青島高新區春陽路上的生產車間內,工人們正在忙活著焊接、組裝地鐵的掘進設備“鉆地龍”,一臺臺“鉆地龍”就是從這里出發,在地鐵2號線、1號線施工中大顯身手。
作為地鐵的“功臣”,DSUC型雙護盾硬巖掘進機(TBM)可是個高科技的大家伙,總長度為135米,開挖直徑6.3米,總重850噸,該設備頭部41把圓形鉆刀特別引人注目,它向前掘進時先將前方的巖石擠碎,擠碎的巖石通過傳送帶到達設備尾部,由拖車和吊裝設備運送到地面。開挖隧道時,主要依賴這最前面的滾刀,由合成金屬制成,每把滾刀約重180公斤,硬度適用于青島市硬巖較多的地質環境。
“隧道掘進機工作時,進去前,它面對的是一座山,有些是整塊的花崗巖,但經過機械掘進、管片拼裝后,它后面就是直徑6米的毛胚房,工人就可以裝修了,可以鋪電纜、鋪軌道了?!苯洺M鶃碛谏a車間和地鐵施工現場的中船重工(青島)軌道交通裝備有限公司董事長陳凡如此形象地表述“鉆地龍”的工作模式,并把“鉆地龍”視為企業的驕傲。
“我們這家企業就是因地鐵而生的,青島的地質比較特殊,屬于花崗巖,用鉆爆法施工,不僅效率低、危險性比較大,而且還擾民,用大型的機械來掘進就被提上了日程。”陳凡談起這些感慨頗多,2011年2月,世界500強央企——中國船舶重工集團有限公司旗下的青島北海船廠、704研究所、713研究所共同出資創立了中船重工(青島)軌道交通裝備有限公司,“我們引進國外知名公司技術,集中中船重工集團機、電、液等優勢專業科研和制造力量,組建機械設計研究院,擁有專業研發設計人員40余人,具有充分的人才和技術儲備,躋身青島市第一批院士專家工作站。”今年55歲、大學學習造船專業的陳凡既是一名優秀的高管,也是專業的技術人才。
在車間內,陳凡摸著一臺“鉆地龍”說:“這臺隧道掘進機是高智能、新型先進的隧道施工重大技術裝備,我們研發制造的TBM,屬國內領先、國際先進,在國內城市地鐵掘進中也是首次應用。”
陳凡(右)跟技術人員討論設備安裝。
衛星定位,半年才生產一臺 “傳統的鉆爆法,一天大約掘進2米,而使用TBM則是鉆爆法的七八倍。在青島市的最高紀錄達到22.5米。相比鉆爆法聲音震動大的缺點,TBM掘進時噪音低振動小?!标惙膊粺o得意地說,這臺設備可以應付各種復雜的地質。
“隧道掘進機在地下不會走偏,它是通過激光導向系統和衛星相連,上下左右偏差都不會超過5厘米,還可以通過衛星定位自動調整,非常智能先進?!标惙菜懔怂?生產單臺高科技的“鉆地龍”需要4到6個月的時間,其中光鋼結構的焊接就要至少兩個月,再加上其它各種配套部件,最后生產制造完成就差不多半年了。
“雙護盾硬巖TBM設備是我們對外的拳頭,當前已經在技術引進消化吸收、生產項目管理與質量控制、工程施工管理當中取得了重大突破和寶貴經驗,填補了國內雙護盾硬巖掘進機挖掘地鐵隧道空白,屬國際領先?!标惙舱f,“貫龍號”TBM憑借超前的設計理念及諸多高新技術的應用榮獲青島市工業設計“市長大獎”。
開始“服役”時曾“卡殼” 一開始施工的時候,由于是首次用在地鐵建設中沒有經驗,還發生了一些驚心動魄的故事,讓陳凡捏了一把汗,“2015年12月6日,當TBM掘進至1800余米時,因前方圍巖破碎、穩定性極差,圍巖收斂導致TBM的刀盤在換步后卡死,無法啟動,造成設備停工停產?!惫ぷ魅藛T嘗試三次均未成功,經專家進一步討論分析后,決定人工進入刀盤前方,徹底清理刀盤兩側、上部和背部的積渣,經過多次清理-嘗試-清理,第4次最終成功脫困。
無獨有偶,地鐵2號線已完工的浮山所至燕兒島路區間使用的復合式EPB,也就是用在泥沙、鵝卵石地質的掘進機。因整個施工區間屬富水砂層,EPB在掘進過程中需要頻繁地啟閉螺旋機后閘門。2015年10月16日,EPB掘進至230余米,現場服務人員檢查發現閘門滑道銅板脫落,閘門板磨損嚴重,閘門已無法完全密閉,開始漏水。因設備位于最繁華的香港中路下方,且閘門漏水直接影響EPB土倉壓力的穩定性,甚至會影響施工安全,工作人員立即聯系生產部及海瑞克準備備件并制定維修更換方案。備件到位的當天晚上,工作人員按照精心計劃好的方案,在施工單位規定的時間期限內順利完成舊閘門的拆卸和螺旋機的封堵工作,為閘門維修爭取到了足夠的時間。
20臺設備等待“效力” 從2015年年初開始,4臺TBM和1臺EPB陸續進入青島地鐵2號線各標段,全年無安全事故,目前已經回到車間進行修整改造。這兩種機型,在2號線施工中設備安全性與質量都經受住了考驗,并積累了設計、制造、施工、維保等多方面經驗。
為了更好更快地進行青島地鐵后續線路的建設,青島地鐵集團決定在地鐵1、4、6、8號線中更多地使用隧道掘進機進行施工?!霸?015年底開工建設的地鐵1號線,70%的區間均采用機械化掘進,計劃總施工里程為60余公里,我們將提供20臺設備,其中雙護盾硬巖掘進機8臺,復合式土壓平衡盾構機12臺?!标惙舱f,除了在2號線的5臺設備將在1號線繼續使用外,新制15臺隧道掘進機已經進入實施階段,經過周密的項目籌劃,目前已有4臺TBM和7臺EPB同時開工生產。
大戰略下走出去尋商機 除了服務青島地鐵,中船重工(青島)軌道交通裝備有限公司還加快了走出去的步伐,與意大利賽利公司合作中標了菲律賓Angat引水工程項目?!霸诔醮闻c菲律賓客戶的接洽過程中,由于對方對我們了解不深,并不是很感興趣。我們帶著客戶對公司的產品從設計研發、零部件采購、工廠組裝、最后到施工現場,一項一項地進行考察調研,使得菲律賓客戶完全打消了之前的疑慮。對中船軌道生產制造的TBM硬巖隧道掘進機有了全新的認識,并充滿了信心?!标惙舱f,“我們正在針對青島地鐵市場、國內其他軌道交通市場、國內各大引水項目、城市地下管廊建設項目及增值服務等幾個方向進行研發籌備?!?br>
隨著全球極端天氣的加劇,國內各大城市均面臨著城市內澇威脅的問題,國內各一線、二線城市均提出了建設海綿型城市的研究課題和規劃方案,建設海綿型城市將需要建設大量的地下排水和引水管廊項目。陳凡認為,這將是在城市地鐵建設高速發展的同時,第二個重點的建設項目類型。為更好地適應該類型項目的建設,正在為6米以下的小直徑隧道掘進機的研發進行技術籌備。通過對遠期引水工程及城市管廊建設市場需求的估算,在國內該類型項目,將持續開發2到4米口徑的隧道掘進機設備。
作為制造行業的高科技企業的帶頭人,陳凡還建議加強基礎工業技術、生產加工工藝和材料的研究,比如“鉆地龍”上的主軸承目前還被國外壟斷,“高端制造要學會賺技術的錢”。
[編輯: 張珍珍]