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2024年10月30日網(wǎng)站首頁返回舊版

“地下蛟龍”再添技能包 U形盾構(gòu)機(jī)開創(chuàng)國內(nèi)城市地下綜合管廊施工新工法

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專門用于隧道掘進(jìn)的工程機(jī)械——盾構(gòu)機(jī),是名副其實(shí)的大國重器,因?yàn)閾碛写┥酱蚨吹某瑥?qiáng)能力,享有“地下蛟龍”“鋼鐵穿山甲”的美譽(yù)。十余年來,中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司通過自主創(chuàng)新,把盾構(gòu)機(jī)打造成中國人的“爭(zhēng)氣機(jī)”!從跟跑、并跑,到領(lǐng)跑,中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司的故事還在繼續(xù)上演。

開創(chuàng)了國內(nèi)城市地下綜合管廊施工新工法

近日,河南省人民政府印發(fā)《關(guān)于第三屆河南省專利獎(jiǎng)勵(lì)的決定》,其中,由中國中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司(以下簡(jiǎn)稱中鐵裝備)發(fā)明的一種全斷面掘進(jìn)自行走式U形盾構(gòu)機(jī)被評(píng)為特等獎(jiǎng)。這是一項(xiàng)什么技術(shù)?填補(bǔ)了哪些空白?

“常見的盾構(gòu)機(jī)主要是用于暗挖隧道,對(duì)于埋深較淺采用明挖工法的隧道則無能為力?!?月31日,中鐵裝備高級(jí)工程師肖威告訴記者,為此,他們專門研發(fā)制造了用于明挖施工的U形盾構(gòu)機(jī),將明挖工法和盾構(gòu)法優(yōu)點(diǎn)有機(jī)融合,成功制造出U形盾構(gòu)機(jī)這個(gè)掘進(jìn)施工的新利器。

肖威告訴記者,這臺(tái)盾構(gòu)機(jī)因其中空的結(jié)構(gòu)酷似英文字母“U”,所以被命名為U形盾構(gòu)機(jī)。其研發(fā)制造結(jié)合綜合管廊施工明挖工法的要求,將明挖和盾構(gòu)法優(yōu)點(diǎn)有機(jī)融合,采用機(jī)械設(shè)備作為開挖后的支護(hù)結(jié)構(gòu),在開挖施工的同時(shí),可將提前預(yù)制好的管節(jié)跟隨盾構(gòu)機(jī)開挖成形的空間順次埋設(shè),即可完成管廊框架主體結(jié)構(gòu)的安裝,不再需要人工后期綁扎鋼筋框架,現(xiàn)場(chǎng)澆筑水泥。

預(yù)制管節(jié)的截面可達(dá)到8300mm×3100mm,可廣泛應(yīng)用于埋深較淺的綜合管廊鋪設(shè)。與傳統(tǒng)的明挖施工工法相比,其機(jī)械化程度、安全性能更高,成本低、速度快,施工范圍小,不用放坡,出渣少、噪音小,具有安全、快捷、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

填補(bǔ)國內(nèi)空白 可節(jié)約人工五成以上

“據(jù)測(cè)算,與普通明挖法施工相比,U形盾構(gòu)施工工法可減少人工50%以上,節(jié)省費(fèi)用20%至40%,縮短工期30%以上。以建設(shè)100米綜合管廊為例,傳統(tǒng)工法需30個(gè)工人施工一個(gè)月才能完成,而使用U形盾構(gòu)綜合管廊施工工法僅需七八個(gè)工人,十幾天就能完工?!毙ね嬖V記者。

盾構(gòu)機(jī)兩側(cè)和后部的空間兩側(cè)有排樁支護(hù)設(shè)施,這是盾構(gòu)始發(fā)基坑的防護(hù)設(shè)施。當(dāng)盾構(gòu)機(jī)進(jìn)入正常推進(jìn)階段,是不需要這樣的支護(hù)設(shè)施的,因?yàn)槎軜?gòu)機(jī)的三面盾體自身就具有支護(hù)功能。這也是U形盾構(gòu)施工工法節(jié)約成本的原因之一。

“創(chuàng)新沒有捷徑,當(dāng)時(shí)研發(fā)U形盾構(gòu)機(jī)的時(shí)候,國外只有日本可以生產(chǎn),國內(nèi)是一片空白,沒有圖紙,沒有數(shù)據(jù),全靠一點(diǎn)點(diǎn)地摸索?!毙ねf,U形盾構(gòu)機(jī)比普通盾構(gòu)機(jī)姿態(tài)控制難度更高,稍有誤差就會(huì)改變形狀。

在不斷努力下,2017年6月9日,國內(nèi)首創(chuàng)U形盾構(gòu)機(jī)在中鐵裝備集團(tuán)新鄉(xiāng)基地下線;2017年10月1日,在??谑幸N餮勇范蔚叵戮C合管廊項(xiàng)目成功始發(fā),填補(bǔ)了我國盾構(gòu)設(shè)備領(lǐng)域的空白,開創(chuàng)了國內(nèi)綜合管廊施工的新工法。

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創(chuàng)新引領(lǐng)?牢牢掌握“行業(yè)話語權(quán)”

肖威坦言,創(chuàng)新之所以能夠成功,除了設(shè)計(jì)正確的技術(shù)方案以外,就是要能夠承受壓力,這其中有遭遇困境的壓力、面對(duì)質(zhì)疑的壓力、工作推進(jìn)的壓力、產(chǎn)品推廣的壓力等,只有扛得住這些壓力才能走得更遠(yuǎn)。

“U形盾構(gòu)機(jī)的創(chuàng)造經(jīng)驗(yàn),也為中鐵裝備矩形盾構(gòu)機(jī)的研發(fā)生產(chǎn)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)?!毙ねf。

創(chuàng)新是不竭動(dòng)力,更好是目標(biāo)追求。多年來,中鐵裝備聯(lián)合多家企業(yè)、院校組成創(chuàng)新團(tuán)隊(duì),“產(chǎn)學(xué)研用”聯(lián)合攻關(guān),不僅形成了“大”“小”“異”不同斷面以及土壓、泥水、硬巖不同應(yīng)用領(lǐng)域的全系列盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)品,而且自主研制世界首創(chuàng)的“馬蹄形”盾構(gòu)機(jī)和國內(nèi)首臺(tái)套復(fù)合式盾構(gòu)機(jī),并向超大直徑盾構(gòu)機(jī)領(lǐng)域一路高歌勇進(jìn)。

“中鐵裝備始終堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略,高度重視以科技創(chuàng)新為核心的全面創(chuàng)新,完善建立了‘七院三站三中心一平臺(tái)’的科技研發(fā)架構(gòu),對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與研發(fā)、配套工法研究、智能制造進(jìn)行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)?!敝需F裝備相關(guān)負(fù)責(zé)人表示,通過博士后科研工作站、河南省掘進(jìn)機(jī)械院士工作站、河南省盾構(gòu)裝備協(xié)同創(chuàng)新工作站,搭建了高端的人才集聚和科研平臺(tái);堅(jiān)持產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合,持續(xù)以創(chuàng)新戰(zhàn)略驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在堅(jiān)持主賽道的同時(shí),不斷地調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),牢牢掌握“行業(yè)話語權(quán)”,未來還將向無人值守方向進(jìn)軍,進(jìn)一步發(fā)展數(shù)字化、智能化。讓無人值守、智能掘進(jìn)成為現(xiàn)實(shí)。

編輯:小鹿

行業(yè)數(shù)據(jù) 更多