2017年8月，一條“鋼鐵巨龍”在吉林引松工程引水隧洞成功穿越，這是我國自主研制的國產(chǎn)首臺大直徑巖石隧道掘進機（TBM），從孕育誕生打破國外壟斷，到成功應用創(chuàng)造掘進佳績，它綻放出國產(chǎn)施工利器傲人的光芒。

正在掘進作業(yè)的TBM

龍斌、暨智勇、蘇翠俠、李深遠、侯昆洲、張明明、陽旭、劉華、劉興、歐佳軍、黃強……鐵建重工掘進機研究設計院工程師，如果沒有更多的旁白，很難想象這群年輕的80后正是這一光芒的創(chuàng)造者。

還記得5年前，他們有的剛離開“象牙塔”步入職場，有的已在國產(chǎn)利器的研發(fā)上小試身手。和他們一樣“稚嫩”的是，當時我國TBM自主技術和國產(chǎn)產(chǎn)品還是一片空白，大直徑TBM關鍵技術研究及應用“863”課題剛在國家科技部立項。

如今，他們以“863”課題國產(chǎn)首臺大直徑TBM為創(chuàng)新引擎，相繼攻克了單護盾式、雙護盾式及雙模式等多種類型TBM，推動國產(chǎn)TBM產(chǎn)業(yè)核心技術達到世界領先水平、市場份額實現(xiàn)后來居上的驚人蝶變。

這么大的變化，源自青春的活力和創(chuàng)新的動力。

全斷面隧道掘進機分為盾構(gòu)機和TBM兩大類，其中TBM主要應用于巖石隧道工程。與盾構(gòu)機相比，TBM具有技術工藝更復雜、應用工況更惡劣、產(chǎn)品附加值更高等特點，是當前最先進的大型隧道施工成套裝備。

“20世紀90年代初，我國首次在西康鐵路秦嶺隧道中采用TBM施工，設備及施工技術全部由國外引進?！眻F隊成員劉志華介紹，通過西康線秦嶺隧道的應用嘗試，TBM工法展現(xiàn)了巨大的優(yōu)越性，此后在我國重大鐵路、引水隧道工程中得到推廣應用。

“十一五”期間，我國先后突破了用于軟土地層隧道施工的中等直徑和大直徑盾構(gòu)機國產(chǎn)化關鍵技術，但TBM仍大量依賴進口，成為國產(chǎn)高端地下工程裝備自主化的薄弱環(huán)節(jié)。

技術人員認真檢查TBM升降平臺上隨車起重機的管路情況

蘇翠俠在2011年博士畢業(yè)后進入鐵建重工，正好趕上國家大量新建公路、鐵路、水利等隧道工程的大發(fā)展時期，而她也接手了一項重任，參與國產(chǎn)首臺大直徑TBM“863”課題的科研和管理工作。

“課題由鐵建重工牽頭，聯(lián)合中鐵十八局和浙江大學、天津大學、中南大學等科研院校組成聯(lián)合研發(fā)團隊，我們開展了連續(xù)3年的緊張技術攻關。”蘇翠俠介紹道。

從零起步，如何研制出首臺樣機？這是擺在研發(fā)團隊面前的第一道難題。

今年剛剛30歲的技術負責人龍斌當初也深感“壓力山大”。“依托工程具有‘長距離、高巖強度，并伴隨巖層不穩(wěn)定、較多斷裂帶、圍巖強度軟硬交接’等地質(zhì)難點，這對TBM施工和設備帶來了很高的挑戰(zhàn)?！饼埍蠓治龇Q。

龍斌和研發(fā)團隊從設計圖紙開始著手，反復審核機械部分圖紙約3000張，與液壓、電氣設計人員交流電液控制，協(xié)調(diào)機電液接口問題和布置問題，針對工程地質(zhì)情況和TBM系列化考慮，從參數(shù)配置、主機及后配套系統(tǒng)布置、刀盤刀具、主梁支撐推進系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)等方面進行個性化、定制化設計。

在研發(fā)團隊的攻關下，2014年12月國產(chǎn)首臺大直徑TBM在長沙順利下線，結(jié)束了我國作為TBM應用大國不能自主設計制造大直徑TBM的歷史，徹底打破了國外技術的長期壟斷。

技術人員爬上爬下檢查設備

首臺樣機的研制成功并沒有讓研發(fā)團隊放下肩上的擔子，他們面臨第二輪考驗，設備能否成功高效掘進？

2015年1月樣機陸續(xù)運抵工地組裝，這時正逢吉林最寒冷季節(jié)，甚至有-30℃的極寒天氣?！霸谶B呼吸都會覺得鼻子凍住了的室外呆七八個小時，現(xiàn)在想想都還會覺得冷。”龍斌回憶道。

事實證明，他們的付出是值得的。設備在掘進期間刷新了國內(nèi)敞開式TBM施工新紀錄，開創(chuàng)了TBM同類斷面施工之最，設備性能和施工水平整體達到國際領先。并且，該設備比同類進口產(chǎn)品便宜5000萬元以上，施工壽命可達30公里，遠超國外20公里的壽命水平。

在喜悅之余，研發(fā)團隊多了一份冷靜?！拔覈鳷BM的發(fā)展才剛剛起步，未來5-10年，鐵建重工將重點圍繞極硬巖地層高效破巖、超長壽命重載刀座研制、新型高性能刀具材料制備等前沿尖端技術開展科技攻關，用10年左右時間實現(xiàn)對國外知名TBM企業(yè)的全面超越?！?團隊成員梅勇兵展望說。

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

 

【責任編輯：李巨堯】