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伴随着中国城市新一轮地铁建设热潮及其他隧道工程建设的大力发展,盾构机这个担当主要掘进任务的专用工程机械成为国产化施工装备的焦点。
5 G3 `5 W7 g, q; R当本土企业纷纷进军盾构机制造这片方兴未艾的领域之时,在中国盾构法施工的发源地,上海隧道工程股份有限公司(简称隧道股份)不但已经研制完成中国第一台具有完全自主知识产权和国际先进水平的地铁盾构掘进机"先行号",实现批量生产,而且由设备供应商向综合解决方案提供商的转型也已初见成效。隧道股份的发展之路,与国家重大装备制造的发展路径不谋而合。
- M1 U, I0 ~) e- f从隧道建设起步的施工企业,却拥有40余年盾构研发制造历史:从单纯为客户提供盾构,到为客户提供从施工方案咨询、盾构选型、盾构设计、盾构制造到施工指导的全套解决方案,隧道股份总是"不走寻常路"。是什么让隧道股份成为一家综合能力不断提升,并敢于以拓展盾构机产业流程为目标的企业?- R5 Y# B* J7 ~/ n; h6 O$ s
带着疑问,记者探访隧道股份。答案随着采访的深人慢慢浮出水面:一流工程与先进装备的互动。
) y3 ^$ b m6 z8 S9 H# p中国盾构从这里开始
' Z. [$ v+ D8 c1 M# s, F( a& X4月江南,桃红柳绿长江沿岸春色融融。《装备制造》杂志记者钻进隧道股份施工中的上海长江隧道工地,在长江底55米深处,记者亲眼看到了隧道界的一场变革正在酝酿——世界最大直径隧道将在这里诞生。1 O S0 I- O$ l% p/ p6 k
上海长江隧道是上海长江隧桥工程的“南隧”部分,起于浦东五号沟,止于长兴岛,工程采用两台直径达15.43米的盾构机同向掘进。建成后,上海市民从市中心乘车只需40分钟左右就可直达崇明。8 L4 @; ?. s# o9 \) ~7 j
还未进入隧道股份的施工现场,就看到道路两边飘扬着隧道股份(STEC)的旗帜。在隧道中乘车大概20分钟才到了"长江1号"盾构机跟前。但是这个、大家伙的关键部分正一头扎进泥石中不能观其全貌,这不免让记者感到有些遗憾。即便如此站在这台世界最大直径的盾构机腹内依然让人感觉到自己非常渺小。
) g5 q, e, v7 N4 G目前工程创造了单月单条隧道平均推进400米的速度,为业内罕见,工程有望提前1年实现结构贯通。 A8 v' D# v. W" j! Z0 B- ~
与此同时黄浦江下隧道股份承建的上海上中路隧道工程进展顺利,双层双管隧道日前全线贯通。直径14.87米的"环龙号"盾构机在地下奋进了2500多米,途中攻克了黄浦江防汛大堤、超浅覆土等世界级难题。上中路隧道是国内已贯通的最大直径隧道,它的胜利贯通将中国隧道工程领入了超大直径隧道时代。) ^0 Y+ v0 g, Z, p5 X
隧道股份凭借着先进的设备、高超的施工技术以及在此基础上所表现出来的胆魄,翻开了中国进入超大隧道时代新的一页!
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吴邦国同志视察隧道股份时详细询问了盾构机研制情况,并拿出笔记本记录有关情况和数据。/ h5 Z0 Y4 q8 P) U
40年隧道施工经验之结晶+ ^! T" [6 ]; b/ X% ^5 O2 U) m5 N
隧道股份成立于1965年专门从事隧道施工,已经有43年的历史累计推进隧道300余公里。依靠数十年积累的丰富施工经验隧道股份掌握了为不同地域、不同地质施工的盾构个性化设置施工参数和技术。+ _6 a# W$ w7 \$ I
"俗话说上天入地难难在其所处环境变幻莫测不好把握。但实际上入地可能比上天更难,因为地下的变化并不比天上简单,肉眼看不见仪器难测量。"隧道股份机械制造分公司总经理张闺庆向记者解释。
! Q: L& {8 W8 l2 j6 y; J5 p' S2007年4月正值中国铁路交通第6次大提速,期间隧道股份制造的"先行号"3号盾构机正在上海轨道交通7号线铜川路站至新村路站区间施工,这一段地铁隧道要穿越正在运营中的沪宁铁路大动脉。如果在施工控制中稍有差池就会对铁轨产生影响,而这个控制的关键就是可能产生的沉降。
( ^' a6 r4 ~% q$ y工程专家分析如果真的发生沉降,修复至少需要1个月的时间,因此会影响国家的整个铁路提速的战略部署,后果很严重!
; a) s4 b7 b/ S在目前的技术条件和工程水平下,普通外国盾构机的最小沉降是2毫米,而国产盾构机就更不必说了。因此对于这次建国以来国产盾构机第一次穿越铁路政府也没有信心,所以要求"先行号"等到铁路提速之后通过。
3 K. u, s/ ~$ z7 X, q& a当时由于"先行号"盾构机的优异表现,隧道股份对自己的设备和施工水平很有信心,于是向政府立下军令状保证绝对不会让隧道施工影响铁路提速。
9 _3 \/ T+ ~0 d/ _隧道股份这次穿越铁路的推进4米的路程整整用了两天。这两天里施工人员和技术人员都战战兢兢如履薄冰。结果出来了该路段施工引起的沉降只有0.7毫米,约为国际标准2毫米的1/3,远远超出了铁路下施工沉降标准要求,不但使铁路下推进顺利完成,而且完全没有影响大提速,体现了高水平的施工技术和高质量的先进设备的完美结合。; {' u7 r G: k* W
+ Z0 S/ O; `9 G; o+ C+ B; r国产盾构机“先行号”顺利始发。8 t7 C- d: g' v9 `" K
隧道股份机械制造分公司电气室副主任张东星说:"我们当时是非常紧张,小心翼翼制定了完善的应急预案,24小时随时候命但这些措施后来一条都没有用上。"
2 ?# P" [* n- e" v, }$ {8 O在高难度、高强度的施工环境下,隧道股份仍然游刃有余,这与其多年盾构法施工经验和盾构机性能良好是分不开的,施工与装备缺一不可。盾构法施工过程是极危险和复杂的,工程质量、速度和安全性的一半由盾构机的性能决定,而另外一半就是由施工技术与经验决定。' K7 ` O$ O' i
而隧道股份是目前世界唯一一家同时具有隧道施工和盾构机制造优势的企业。" q. i: }5 k' S3 N1 I9 b
隧道股份之所以敢为人之先施工、制造两不误,重要原因是依靠施工与制造两者互相支持互相促进。
- L& @, I/ {0 S3 s0 f2006年9月23日由隧道股份与德国海瑞克公司联合制造的泥水气压平衡盾构机“长江1号”,顺利进洞开始了它长达3年的掘进历程。同年12月,另一台相同的“长江2号”也成功开始掘进。
# m+ j8 ^8 p5 u# Q, r; s“长江号”盾构机代表了当前世界盾构技术的最高水平,更是凭借其超长的一次性7.5公里的推进距离和超大的15.43米直径成为世界之最。
. R% ^' v' U5 a& U+ V+ E/ d1 N" i上海长江隧道工程所具备的长、大、深的特点创造了多个上海第一甚至是世界第一如:260多万方的开挖土方量相当于上海市全部越江隧道工程的总土方量或者上海迄今为止所有地铁隧道工程50%的开挖量。同时众多第一的光环也让相应的施工建设要面对大量的难点和风险。隧道股份作为工程承接商与装备制造商所面临的困难是显而易见的。但截至2007年底长江1号、长江2号盾构机累计推进了88公里比原计划超额完成45%。2 N; c. e9 E! U$ l, m: V) C
隧道股份通过边施工、边反馈、边提升的循环链具备了施工与制造双重优势,大大缩短研发过程,不断挖掘和提升了地铁盾构机的性能,成为"既揽瓷器活又造金刚钻"的两栖企业。$ p/ E8 |6 T1 g- a
盾构机的设计制造有别于其他机械产品,必须根据土质和环境量体裁衣,否则差之毫厘就会谬以千里。隧道股份在盾构机制造中不仅融入了土质知识,更融入了多年施工技术积累。例如,在何种情况下用何种扭矩推进这种参数是单纯的制造企业无法获知的,却是盾构机设计不可或缺的。
2 m+ x! t. m7 M; A$ k隧道股份的国产盾构机经历了无数次考验才得到今天的广泛认可,这与他们在施工方面的优势是密切相关的。
3 h5 G5 T3 ], N3 h# P9 F4 C. V, H隧道股份董事长陈彬在对记者分析施工与制造的关系时说:"要建一流工程就必然会带出选择一流设备的需要,一流设备的应用发展必定会带动一流施工的能力提高这是一个呈螺旋状上升的环。"4 V3 W% ~# w4 I t
- A, B7 q! @: l( P4 _0 T' W1 J% X/ w隧道股份与日本公司联合制造的中国首台双圆盾构机。
, ^* X; y% Y L+ l战略需求导向; z) Q- z7 O# @: L
著名科学家钱伟长先生在得知隧道股份在自主研制盾构机后专门写信给胡锦涛同志,希望国家大力扶持国产盾构机发展制定相应的政策。胡锦涛同志将该信转发给国家科委、建设部等四个部委要求予以研究。国产盾构机产业化的早日实现不仅是企业的事情,同时也引起了政府有关部门的高度重视。" S! M/ d% V$ O$ @
隧道股份接受采访的多位领导都说过隧道股份能有今天的成绩,与紧跟国家装备制造业的战略步伐分不开,有了国家政策做后盾,隧道股份的盾构装备业务才能坚实的"推进"。) l; b0 Q7 T. m, f4 O/ i
追溯隧道股份制造盾构机的历史要比公司成立的历史更久远。早在1958年上海就准备建设隧道,原本计划与之合作的苏联专家后来撂下一句"在上海挖掘隧道就好比在豆腐里面打洞"后就撤走了,当时隧道股份的前身——上海隧道局偏不信邪,为了实现上海市建设隧道的意愿,采用中国最早制造的直径10.22米网格式挤压盾构机打通了上海第一条隧道。
7 X% N+ X" ]" }6 R& o) ]第一条隧道的建设有要连接浦东和浦西的历史原因。当时该项目是有特殊政治背景和保密性的,"保密代码为4046",隧道股份机械制造分公司党总支邵副书记李建芳告诉《装备制造》记者,"工作人员都是军人和党员。"+ }! w- y8 h; O) m( R
8 q$ U% q+ u5 z; z2 U隧道股份承接的上海外滩观光隧道。
# x, K k4 X* o M: y" Z* G1965年隧道股份正式成立使用与江南造船厂合作生产的第一台大型网格盾构机,打通了打浦路隧道,历时4年。这条隧道最初也不对外开放,只是军用,直到1970年代才对外开放。至此,隧道股份一直背负着艰巨的政治和军事使命。; u& Y( f! E f" g# } [. ~7 p
1980年代,上海城市地下排污管道严重阻塞,急需建设大直径的排水管道。网格式盾构机由于不能控制沉降,会影响地表建筑此时已经不适用于日趋繁华的上海了。为解决民生燃眉之急,隧道股份响应国家号召开始自主研发现代化的盾构机。
+ U+ j7 A" k' |3 C0 O6 b0 |9 q1986年,隧道股份通过对盾构机核心技术的研究与设计自行研制了直径4.35米加泥式大刀盘土压平衡盾构机并成功应用于工程,1990年获得国家级科技进步一等奖。这台盾构机主要适用于上海地下污水管道和电缆工程,其中包括越江电缆管道。
. j' K$ t5 ?) G- }5 n同期隧道股份在盾构机的研制和技术创新投入了大量的人力和物力,为取排水隧道、电缆隧道、共同沟、污水处理管道等地下工程研制了不同断面、不同直径的土压平衡和泥水平衡掘进机。) a3 @7 C7 c5 w9 T
1990年代中期上海走入大量兴建地铁的时期隧道股份紧紧把握发展大方向,抓住这个盾构黄金期大显身手。虽然当时所用的盾构机都是国外进口但隧道股份积极与外两合作通过为外商组装机器不断积累经验,当时中国盾构产业陷入盲目追求国产化率的瓶颈。隧道股份也不例外,在国产化上大下苦工,在1997年制造出第一台完全国产的地铁盾构"10号"盾构机,然而由于产品性能无法与外国产品相比,无法打开市场。之后陆续生产的几台国产盾构机也没有得到市场认可。# J6 m7 z! c% G
进入21世纪全国各地都开始大兴地下交通。为了节约国家资金同时提升中国装备制造实力2002年国家把国产盾构机研制列入国家"863计划",并对国产化有了新的立意:"自主设计,社会配套"让企业不要局限于闭门造车。
4 _' K, Q: t( `2 D这个解放思想的政策为隧道股份开拓了视界隧道股份摆脱国产化率的制约生产出了"自主设计,上海制造,全国配套,全球采购"的"先行号"盾构机。"先行号"旗开得胜获得了大量订单,使得中国盾构机产业在世界上扬眉吐气。
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4 Z7 ~4 i1 C. M5 h' V% j* }[ 本帖最后由 mideas 于 2008-6-22 23:48 编辑 ] |
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