文章來源(yuan)：證券(quan)日報 發布(bu)時間：2022-05-27
“上(shang)天有(you)神舟，下海有(you)蛟龍，入(ru)地有(you)盾(dun)構(gou)。”被(bei)形象地稱(cheng)之為工(gong)程(cheng)(cheng)上(shang)“穿山甲(jia)”的盾(dun)構(gou)機，此前(qian)受制造工(gong)藝復(fu)雜、設計理論不成熟等諸多原因所致，在很長(chang)一段時間上(shang)我國(guo)完全依賴進口(kou)，但隨(sui)著2019年底中鐵(tie)工(gong)程(cheng)(cheng)裝備(bei)(bei)集團有(you)限公(gong)司(si)（以下簡(jian)稱(cheng)：中鐵(tie)裝備(bei)(bei)）研(yan)發(fa)(fa)的兩臺大(da)直徑(jing)土壓平衡盾(dun)構(gou)機反向(xiang)出口(kou)至這(zhe)一大(da)國(guo)重器發(fa)(fa)源地法國(guo)，不僅標志(zhi)著國(guo)產(chan)盾(dun)構(gou)機實現彎道超車，還成為中國(guo)高端智(zhi)能制造裝備(bei)(bei)“走(zou)出去”的又一張新“名片(pian)”。
近日(ri)，《證券(quan)日(ri)報》記者(zhe)隨國(guo)資委(wei)來到“三個轉(zhuan)變”重要指示(shi)發(fa)源地(di)的(de)中鐵(tie)裝(zhuang)備調(diao)研(yan)(yan)采(cai)訪期間，全(quan)國(guo)人大(da)代表、中鐵(tie)裝(zhuang)備副(fu)總經理(li)王杜娟在接受記者(zhe)采(cai)訪時(shi)表示(shi)，目(mu)前，中鐵(tie)裝(zhuang)備已研(yan)(yan)發(fa)了一(yi)批具有開創性、奠基(ji)性和戰(zhan)略性的(de)國(guo)內首(shou)臺或(huo)世界首(shou)臺產品，擁有國(guo)際領先的(de)技術地(di)位，特別(bie)是(shi)超大(da)斷面矩形盾構、馬蹄形盾構設(she)計制造技術。
作為隧道施工(gong)最核心(xin)設(she)備之(zhi)一，在鄭州地(di)鐵7號線(xian)的(de)智慧工(gong)地(di)展廳中，赫然(ran)擺(bai)放(fang)的(de)便是一臺數米(mi)長的(de)盾構(gou)機模型。經由現場的(de)工(gong)作人員向記者演示(shi)，盾構(gou)機的(de)工(gong)作原理簡單概括(kuo)就是用頂端刀(dao)盤(pan)切削石塊、土層，再用螺旋(xuan)機將巖石碎屑、泥土等抽出至皮帶上(shang)運至后方，緊接著組裝(zhuang)好事先制作好的(de)管(guan)片，用以支撐隧道防止坍塌(ta)。
雖然道(dao)理(li)簡(jian)單，在實際應用中，因地質及地層構造的(de)復雜性(xing)和不可預知性(xing)，給盾構機的(de)“摸黑”前進增加(jia)了極大的(de)施工難(nan)度和危(wei)險。
中鐵裝(zhuang)備黨委副(fu)書記張(zhang)占成舉例稱，在(zai)(zai)山嶺隧道掘(jue)進中，盡(jin)管前期(qi)為了確定隧道路線會(hui)做一份初步(bu)的地質(zhi)勘探，但受地層的復雜變化影響，在(zai)(zai)實際掘(jue)進過程中，偶爾也會(hui)不可避免地要進行(xing)“繞路”。
“所(suo)以在這個時候(hou)，就更加迫(po)切地(di)需要(yao)通過刀盤來獲知(zhi)前方(fang)的地(di)質情(qing)況。”王杜娟(juan)如(ru)是說。
在此(ci)背景下，據中(zhong)鐵裝備智(zhi)能院副院長荊留(liu)杰介紹，經過協同攻(gong)(gong)關，中(zhong)鐵裝備攻(gong)(gong)克了TBM（全斷面(mian)硬巖隧道掘(jue)進(jin)機）施工過程中(zhong)“巖體實(shi)時感知(zhi)難”“TBM掘(jue)進(jin)精確(que)控制難”兩大難題，研發了TBM-SMART智(zhi)能掘(jue)進(jin)系統(tong)。該系統(tong)可幫助(zhu)主司機輕松掌握前方(fang)的巖體情況(kuang)，實(shi)時監測設(she)備卡機風險，同時提供最佳操作建議，將“摸黑(hei)”掘(jue)進(jin)變成 “透明”掘(jue)進(jin)、“智(zhi)慧”掘(jue)進(jin)。
以山東文登抽水蓄(xu)能電(dian)站(zhan)工程為例(li)，TBM-SMART系統已搭載到由中鐵裝備(bei)集團自主研制的(de)世界(jie)首臺超(chao)小轉彎(wan)半(ban)徑硬巖(yan)掘(jue)(jue)進機——“文登號”上(shang)，在施工過程中，巖(yan)體參(can)數預(yu)測準確度(du)平(ping)均達88.9%，成功預(yu)警卡機風險5次，實現(xian)了直(zhi)線(xian)(xian)段(duan)(duan)最高日進尺(chi)20.548米，曲線(xian)(xian)段(duan)(duan)最高日進尺(chi)11.165米施工記錄(lu)，相比(bi)同(tong)類產品掘(jue)(jue)進效率提升30%，保障了TBM安(an)全、高效掘(jue)(jue)進。
王杜娟透露，在(zai)掘(jue)進機的產(chan)品智能化(hua)方面，目前中(zhong)國(guo)企業與國(guo)際巨頭已經(jing)處于“并跑”階段，甚至(zhi)個別技(ji)術上做到領(ling)先。如TBM-SMART2.0已經(jing)在(zai)好(hao)幾個項目上得到應(ying)用，但(dan)國(guo)際同行中(zhong)還沒有(you)應(ying)用案例。
值(zhi)得一提的(de)是，除了致(zhi)力于解決盾構(gou)機的(de)邊掘邊探外，中鐵裝(zhuang)備還借力5G技術，以(yi)助力盾構(gou)機的(de)智能(neng)掘進。
以鄭州地鐵(tie)三號線司莊(zhuang)站(zhan)(zhan)-南曹(cao)站(zhan)(zhan)區(qu)間為(wei)例，記者在走訪期間了(le)解到，中鐵(tie)裝備(bei)聯手鄭州移動(dong)，已將5G技術(shu)應用于(yu)盾構機傳感器信息收集(ji)、人機定位(wei)、人員管(guan)理和行為(wei)分析等多個方面，實現了(le)對(dui)設備(bei)運行、人員管(guan)理、施工(gong)環(huan)境(jing)的(de)(de)實時監(jian)控。據(ju)相(xiang)關負責人介紹，這(zhe)不但提升了(le)盾構機設備(bei)的(de)(de)運行效(xiao)率、降低了(le)運營和管(guan)理成本，同時也(ye)保證了(le)施工(gong)現場的(de)(de)安全。據(ju)悉，該項目區(qu)間已成為(wei)世界首(shou)個5G技術(shu)保障下(xia)盾構法掘進地鐵(tie)隧(sui)道項目的(de)(de)貫通(tong)。
王杜娟告訴記者，對中鐵裝備來說(shuo)，實現中國“智造”，一(yi)方(fang)面是改(gai)變傳(chuan)統(tong)的(de)生(sheng)產方(fang)式，即加快向(xiang)數字(zi)化(hua)、網絡化(hua)、智能(neng)化(hua)方(fang)向(xiang)發展；另(ling)一(yi)方(fang)面，則是產品本身(shen)的(de)改(gai)變，即通(tong)過互聯網、大數據、人工智能(neng)等現代(dai)信(xin)息技(ji)術的(de)輔(fu)助，用數字(zi)化(hua)為盾構技(ji)術賦(fu)能(neng)，讓(rang)無人值守、智能(neng)掘進成為現實。
數(shu)據顯示(shi)，截至目前，中鐵裝備(bei)的盾(dun)構(gou)產(chan)品(pin)累(lei)計(ji)訂單超過1200臺，產(chan)品(pin)遠銷25個國(guo)家和地區(qu)，市場(chang)(chang)占有率連續(xu)9年(nian)中國(guo)第(di)(di)一，產(chan)銷量連續(xu)4年(nian)世界(jie)第(di)(di)一，成為我(wo)國(guo)起(qi)步(bu)最(zui)(zui)早、擁有專利技術(shu)和標準最(zui)(zui)多(duo)、產(chan)品(pin)門類最(zui)(zui)全、市場(chang)(chang)占有率最(zui)(zui)高、出口國(guo)家最(zui)(zui)多(duo)的盾(dun)構(gou)行業(ye)領軍企業(ye)。
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