文章來源(yuan)：證券日報 發布時(shi)間：2022-05-27
“上天有(you)(you)神舟，下海有(you)(you)蛟龍，入(ru)地(di)有(you)(you)盾構。”被形象地(di)稱(cheng)之(zhi)為工程上“穿山甲”的盾構機(ji)，此前受制(zhi)造工藝復雜(za)、設(she)計理論不(bu)成熟(shu)等諸多原因(yin)所致，在(zai)很(hen)長一(yi)段時間上我(wo)國(guo)完全依賴進口(kou)，但隨(sui)著(zhu)2019年(nian)底中鐵工程裝備集團有(you)(you)限(xian)公(gong)司（以(yi)下簡稱(cheng)：中鐵裝備）研發的兩臺大直徑土壓平衡盾構機(ji)反向出口(kou)至(zhi)這一(yi)大國(guo)重器發源地(di)法(fa)國(guo)，不(bu)僅標志著(zhu)國(guo)產(chan)盾構機(ji)實現彎道超(chao)車，還成為中國(guo)高端智能制(zhi)造裝備“走(zou)出去”的又一(yi)張新“名片(pian)”。
近日(ri)，《證券(quan)日(ri)報》記者隨國(guo)(guo)資委來到“三個轉(zhuan)變”重(zhong)要指示發(fa)源地的(de)(de)中鐵(tie)(tie)裝(zhuang)(zhuang)備調研采訪期間，全國(guo)(guo)人大代表、中鐵(tie)(tie)裝(zhuang)(zhuang)備副總經理王(wang)杜娟在(zai)接受記者采訪時表示，目前，中鐵(tie)(tie)裝(zhuang)(zhuang)備已研發(fa)了一批具有開(kai)創性、奠(dian)基性和戰略性的(de)(de)國(guo)(guo)內首(shou)臺或(huo)世界首(shou)臺產品，擁有國(guo)(guo)際領先的(de)(de)技(ji)術地位(wei)，特別是(shi)超(chao)大斷面矩形盾構(gou)、馬蹄(ti)形盾構(gou)設計制造技(ji)術。
作為(wei)隧(sui)道施工(gong)最核心設備之(zhi)一，在鄭州(zhou)地鐵7號線的(de)(de)(de)智慧工(gong)地展廳(ting)中(zhong)，赫(he)然擺放的(de)(de)(de)便(bian)是一臺數米長的(de)(de)(de)盾構機(ji)模(mo)型(xing)。經(jing)由現場的(de)(de)(de)工(gong)作人員向(xiang)記者演示，盾構機(ji)的(de)(de)(de)工(gong)作原(yuan)理簡單概括就是用頂(ding)端(duan)刀盤切削石塊、土層，再用螺旋機(ji)將巖石碎屑(xie)、泥土等抽出至皮帶上運至后方(fang)，緊接(jie)著(zhu)組裝(zhuang)好(hao)事先制作好(hao)的(de)(de)(de)管片，用以支(zhi)撐隧(sui)道防止坍(tan)塌。
雖(sui)然(ran)道理簡單，在(zai)實(shi)際應用(yong)中，因地質及地層構(gou)造(zao)的復雜(za)性和不可預知性，給盾構(gou)機的“摸黑”前進(jin)增加了極大的施工難度和危(wei)險(xian)。
中(zhong)鐵裝備黨委副書記張占(zhan)成舉(ju)例稱，在山(shan)嶺隧(sui)道掘進(jin)中(zhong)，盡管前期為了確(que)定(ding)隧(sui)道路線會(hui)做(zuo)一份初(chu)步的地(di)(di)質(zhi)勘探，但受地(di)(di)層的復雜變化影響，在實際掘進(jin)過程(cheng)中(zhong)，偶爾也會(hui)不可避(bi)免地(di)(di)要進(jin)行“繞路”。
“所以在這個時候，就更加迫切地(di)需要通過刀盤來獲知前(qian)方(fang)的地(di)質情況。”王(wang)杜(du)娟如是說。
在此背景下，據(ju)中鐵裝備智(zhi)能院副院長荊留杰介紹，經過協(xie)同攻關，中鐵裝備攻克(ke)了TBM（全斷面硬巖(yan)隧道掘(jue)進(jin)機(ji)）施工過程中“巖(yan)體實時(shi)感知難(nan)(nan)”“TBM掘(jue)進(jin)精確控制(zhi)難(nan)(nan)”兩大難(nan)(nan)題，研(yan)發了TBM-SMART智(zhi)能掘(jue)進(jin)系(xi)統。該系(xi)統可幫(bang)助主(zhu)司機(ji)輕(qing)松掌握前方的巖(yan)體情況，實時(shi)監測設備卡(ka)機(ji)風(feng)險(xian)，同時(shi)提供最佳操(cao)作建議，將“摸(mo)黑”掘(jue)進(jin)變(bian)成 “透明”掘(jue)進(jin)、“智(zhi)慧”掘(jue)進(jin)。
以山東(dong)文(wen)登抽水蓄能(neng)電站工程為例，TBM-SMART系統已搭載到由中(zhong)(zhong)鐵(tie)裝備集團自(zi)主研制的世(shi)界首(shou)臺超小轉(zhuan)彎(wan)半徑硬(ying)巖(yan)掘(jue)進機——“文(wen)登號”上，在(zai)施工過(guo)程中(zhong)(zhong)，巖(yan)體參數(shu)預測(ce)準確度(du)平均(jun)達88.9%，成功預警卡機風(feng)險5次(ci)，實(shi)現了直(zhi)線段最高日進尺20.548米(mi)，曲線段最高日進尺11.165米(mi)施工記錄，相比同類產品掘(jue)進效率提升(sheng)30%，保障了TBM安全、高效掘(jue)進。
王杜娟透露，在掘進(jin)機的產品智能(neng)化方面，目前中國企業與國際巨頭已經(jing)處于“并跑”階(jie)段，甚至個別(bie)技術上做到(dao)領先。如TBM-SMART2.0已經(jing)在好幾個項目上得到(dao)應用(yong)，但(dan)國際同(tong)行(xing)中還沒(mei)有應用(yong)案例。
值得一提(ti)的是，除了致力于解決盾(dun)(dun)構機的邊(bian)掘(jue)邊(bian)探外，中鐵裝備還(huan)借力5G技術，以助力盾(dun)(dun)構機的智能掘(jue)進。
以鄭州地(di)鐵三號(hao)線司(si)莊站(zhan)-南曹站(zhan)區(qu)間為例，記者在走訪期間了解到，中(zhong)鐵裝備(bei)聯(lian)手鄭州移動，已(yi)將5G技(ji)術(shu)應用(yong)于盾(dun)構(gou)(gou)機(ji)傳感器信息(xi)收集、人(ren)(ren)機(ji)定位、人(ren)(ren)員管(guan)理和行(xing)為分析等多(duo)個方面，實現了對設(she)備(bei)運(yun)行(xing)、人(ren)(ren)員管(guan)理、施(shi)工環(huan)境的(de)實時(shi)監控(kong)。據(ju)相關負(fu)責人(ren)(ren)介紹，這不但(dan)提升了盾(dun)構(gou)(gou)機(ji)設(she)備(bei)的(de)運(yun)行(xing)效率、降低了運(yun)營(ying)和管(guan)理成本，同時(shi)也保證了施(shi)工現場的(de)安全。據(ju)悉(xi)，該項目區(qu)間已(yi)成為世界首個5G技(ji)術(shu)保障下(xia)盾(dun)構(gou)(gou)法掘進地(di)鐵隧道項目的(de)貫通。
王杜娟告訴記者，對中鐵裝備來說，實現中國“智造”，一方面是改變傳統的(de)生產方式，即加快向(xiang)數字化(hua)、網絡化(hua)、智能化(hua)方向(xiang)發展；另一方面，則是產品本(ben)身(shen)的(de)改變，即通(tong)過互聯網、大數據(ju)、人工智能等(deng)現代信息技術(shu)的(de)輔(fu)助，用數字化(hua)為盾構技術(shu)賦能，讓無人值守(shou)、智能掘進成為現實。
數據顯示，截至目前(qian)，中鐵(tie)裝備的盾構(gou)產品累(lei)計訂單超過1200臺，產品遠(yuan)銷(xiao)25個國(guo)家(jia)和地區(qu)，市場(chang)占(zhan)有(you)率連續9年中國(guo)第一，產銷(xiao)量(liang)連續4年世界第一，成為我國(guo)起(qi)步最(zui)早、擁有(you)專利技術和標準最(zui)多(duo)、產品門類最(zui)全(quan)、市場(chang)占(zhan)有(you)率最(zui)高、出口(kou)國(guo)家(jia)最(zui)多(duo)的盾構(gou)行(xing)業領(ling)軍企業。
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