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2017年8月(yue)，一條“鋼鐵巨龍”在吉林(lin)引松工程引水隧洞(dong)成功穿(chuan)越(yue)，這(zhe)是(shi)我國自主研制的(de)國產(chan)首臺大直徑巖石隧道掘進機（TBM），從孕育誕生打破(po)國外壟斷，到成功應用創(chuang)造掘進佳績，它綻放出國產(chan)施(shi)工利器傲(ao)人(ren)的(de)光芒。

正在掘進作業的TBM

龍斌、暨智勇、蘇翠俠、李(li)深(shen)遠、侯昆洲、張明(ming)明(ming)、陽(yang)旭(xu)、劉(liu)華、劉(liu)興、歐佳軍、黃強(qiang)……鐵建重工掘進機研究設計院工程師，如果沒有更(geng)多的(de)旁白，很難想象這群年輕的(de)80后正(zheng)是這一(yi)光芒的(de)創造者(zhe)。

還記得5年前，他們有的剛離開“象牙塔”步(bu)入職場(chang)，有的已在(zai)國(guo)產利器的研發上小試(shi)身手。和他們一樣“稚嫩”的是，當時我(wo)國(guo)TBM自主技(ji)(ji)術和國(guo)產產品還是一片空白，大直徑TBM關鍵技(ji)(ji)術研究及(ji)應用“863”課題剛在(zai)國(guo)家科技(ji)(ji)部立(li)項。

如今，他們以“863”課題國(guo)產首臺大直徑TBM為創新(xin)引擎(qing)，相繼攻克了(le)單(dan)護盾式(shi)、雙(shuang)護盾式(shi)及雙(shuang)模式(shi)等多種類型TBM，推動國(guo)產TBM產業核心技術達(da)到世界領(ling)先水平、市場份額實現后來居上的驚人蝶變。

這么大(da)的變化，源自青春的活力(li)(li)和創新的動(dong)力(li)(li)。

全斷面隧(sui)道掘進(jin)機(ji)分為盾構機(ji)和TBM兩大(da)類，其中(zhong)TBM主(zhu)要應(ying)用于巖(yan)石隧(sui)道工程。與盾構機(ji)相比，TBM具有技術(shu)工藝(yi)更復雜、應(ying)用工況更惡劣、產品(pin)附加值更高等特點，是當前(qian)最先(xian)進(jin)的大(da)型隧(sui)道施工成套裝(zhuang)備。

“20世紀90年代初，我(wo)國首次在(zai)西康鐵路(lu)秦(qin)嶺隧道中(zhong)采用(yong)TBM施工(gong)，設備(bei)及施工(gong)技術全部由國外引(yin)進。”團隊成(cheng)員劉志華介紹，通過西康線秦(qin)嶺隧道的應用(yong)嘗(chang)試，TBM工(gong)法展現(xian)了巨大的優越性，此后(hou)在(zai)我(wo)國重(zhong)大鐵路(lu)、引(yin)水隧道工(gong)程中(zhong)得到推廣應用(yong)。

“十一(yi)五”期間，我國先(xian)后突破了用于軟土地(di)層隧道施(shi)工(gong)的(de)中等(deng)直(zhi)(zhi)徑和大直(zhi)(zhi)徑盾構機國產化關鍵技術，但(dan)TBM仍大量(liang)依賴(lai)進口，成為國產高端(duan)地(di)下工(gong)程裝備自主化的(de)薄弱環節。

技術人員認真檢查TBM升降平臺上隨車起重機的管路情況

蘇翠俠(xia)在(zai)2011年博士畢(bi)業(ye)后進入(ru)鐵建重(zhong)工，正好(hao)趕上國家(jia)大(da)量新建公(gong)路、鐵路、水利等隧道工程的大(da)發展(zhan)時期，而(er)她也接(jie)手(shou)了一項重(zhong)任，參與國產首臺大(da)直徑TBM“863”課題的科研和管理工作(zuo)。

“課(ke)題由鐵建重工牽(qian)頭(tou)，聯(lian)(lian)合(he)中鐵十八局(ju)和浙江大學(xue)(xue)、天津大學(xue)(xue)、中南大學(xue)(xue)等科研院(yuan)校(xiao)組(zu)成聯(lian)(lian)合(he)研發團隊，我們開展了(le)連續(xu)3年(nian)的緊(jin)張技術(shu)攻關。”蘇翠俠(xia)介紹道(dao)。

從零起(qi)步，如何研(yan)制出首臺樣機？這是(shi)擺在研(yan)發團隊面(mian)前的(de)第一道難(nan)題。

今年(nian)剛剛30歲的(de)技術負責人龍斌(bin)當初也(ye)深感“壓力山大(da)”。“依托工程(cheng)具有‘長(chang)距離、高巖(yan)(yan)強度，并伴隨(sui)巖(yan)(yan)層不穩(wen)定、較多斷裂帶、圍巖(yan)(yan)強度軟硬交接(jie)’等地(di)質難(nan)點，這對TBM施工和設備帶來了很高的(de)挑(tiao)戰(zhan)。”龍斌(bin)分析(xi)稱。

龍斌和(he)(he)研發團隊從設(she)計(ji)圖紙(zhi)(zhi)開始著手，反復審(shen)核機械(xie)部分圖紙(zhi)(zhi)約3000張，與液壓、電(dian)(dian)氣設(she)計(ji)人員交(jiao)流電(dian)(dian)液控制，協(xie)調機電(dian)(dian)液接口問(wen)題和(he)(he)布(bu)置問(wen)題，針對工程地質情況(kuang)和(he)(he)TBM系(xi)列化(hua)考慮，從參數配(pei)置、主(zhu)機及后配(pei)套系(xi)統(tong)布(bu)置、刀(dao)盤刀(dao)具、主(zhu)梁支撐推進系(xi)統(tong)、液壓系(xi)統(tong)、電(dian)(dian)氣系(xi)統(tong)等(deng)方(fang)面進行個性化(hua)、定制化(hua)設(she)計(ji)。

在研發團隊(dui)的攻關(guan)下(xia)，2014年(nian)12月國(guo)產首臺大(da)直徑(jing)TBM在長(chang)沙順利下(xia)線，結束了我國(guo)作(zuo)為TBM應用大(da)國(guo)不能自(zi)主設(she)計制造(zao)大(da)直徑(jing)TBM的歷(li)史，徹(che)底打破了國(guo)外技(ji)術的長(chang)期壟斷(duan)。

技術人員爬上爬下檢查設備

首臺樣機的研制成(cheng)功(gong)并沒(mei)有讓研發(fa)團隊放下(xia)肩上的擔(dan)子，他(ta)們面臨第二輪考驗(yan)，設備(bei)能否成(cheng)功(gong)高效掘(jue)進？

2015年1月樣機(ji)陸續運(yun)抵工(gong)地組(zu)裝，這時(shi)正逢(feng)吉林最寒冷(leng)季節，甚至有-30℃的極寒天氣。“在連呼吸都(dou)會覺得(de)鼻子凍(dong)住了的室外呆七八個小(xiao)時(shi)，現在想(xiang)(xiang)想(xiang)(xiang)都(dou)還會覺得(de)冷(leng)。”龍斌回憶道。

事(shi)實證明(ming)，他們的(de)付出是值得(de)的(de)。設備在掘(jue)進期間刷新(xin)了(le)國(guo)(guo)內敞(chang)開式TBM施(shi)工新(xin)紀錄(lu)，開創了(le)TBM同類斷面施(shi)工之最(zui)，設備性能和施(shi)工水(shui)平(ping)整體達到國(guo)(guo)際領先。并且，該設備比同類進口產品便宜5000萬元以上(shang)，施(shi)工壽(shou)命可達30公(gong)里，遠超國(guo)(guo)外20公(gong)里的(de)壽(shou)命水(shui)平(ping)。

在喜悅之余，研發(fa)(fa)團隊(dui)多(duo)了一份冷靜(jing)。“我(wo)國(guo)TBM的發(fa)(fa)展(zhan)才剛(gang)剛(gang)起步，未來(lai)5-10年，鐵建重工將重點圍繞極(ji)硬巖(yan)地層高(gao)效破巖(yan)、超長壽命重載刀座研制、新型高(gao)性能刀具材料制備等(deng)前沿尖端技術開展(zhan)科技攻(gong)關，用10年左右(you)時間實現(xian)對(dui)國(guo)外知(zhi)名TBM企業的全(quan)面超越。” 團隊(dui)成員(yuan)梅勇兵展(zhan)望說。

大雪中，技術人員緊急出門，電話了解TBM故障情況

TBM里的午餐

 

【責(ze)任編輯(ji)：李巨堯】