“贯龙号”TBM的刀盘。通过刀盘的转动,达到对岩层“吃软啃硬”的能力,在地铁施工中月掘进330米左右,效率是传统爆破法的10倍。

  2015年国内首台DSUC型双护盾硬岩隧道掘进机在青岛地铁2号线的施工中,最高月进尺达到330米,是传统爆破法的10倍,用4台TBM(全断面隧道掘进机,Tunnel Boring Machine简称)大大提高了青岛地铁的建设效率;

  今年7月7日,为菲律宾引水项目制造的TBM设备成功下线,运抵后将在当地完成隧道建设工程。这是我国首次将自主研发、设计制造的隧道掘进机产品送出国门;

  今年7月19日,地铁1号线西海岸段开进首台TBM(隧道掘进机),西海岸新区地铁机械化作业正式开始;

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  这些TBM设备均是“青岛造”,出自中船重工(青岛)轨道交通装备有限公司。从地铁施工到引水项目,从青岛到菲律宾,青岛不仅具备了隧道掘进机的生产制造能力,还在装备制造领域不断取得重大突破。

  基于地铁隧道施工建设,中船重工(青岛)轨道交通装备有限公司引进意大利、德国等公司的前沿隧道掘进技术,并在日常的项目推进中,不断消化、吸收,完成技术的再创新。目前已建造完工6台TBM设备和6台EPB(土压平衡盾构机)。至今年10月底,将为青岛地铁1号线交付8台TBM、12台EPB,拥有发明专利3项,实用新型专利10余项,年内将达到100%自主知识产权,并将国产化率提高到80%。

  从“引进”成功迈向“创造” 研制国内首台“贯龙号”

  “贯龙号”就是在中船重工(青岛)轨道交通装备有限公司制造完成的国内首台DSUC型双护盾硬岩隧道掘进机。这台设备长135米、重850吨,开挖直径6.3米。设备前方由一个巨大的机身牵引,紧随其后的是复杂的系统集成配套设备。

  中船重工(青岛)轨道交通装备有限公司董事长陈凡介绍,“贯龙号”是在引进意大利SELI公司的设计制造技术后,二者合力完成的成果。着手制造第一台设备时,公司的自有技术基本为零,在完全依赖外方的基础上,“交了不少学费”,最终打破我国地铁施工中的TBM设备全部依赖国外进口的局面。

  据了解,进口一台地铁施工中的TBM设备的成本大约为2亿元左右。“贯龙号”在国内生产后,成本几乎降至进口设备的50%左右。陈凡介绍,隧道掘进机的刀盘、主轴承、液压系统、电气自动化控制系统、导航系统等大部分产品仍依赖进口,“同外方公司合作时,对方不仅会提高设备各部件的进口价格,赚取差价,还会对设备的设计集成技术适当保密,我方研发技术人员全程跟进设备制造全过程,外国工程师不教的,就自己查资料,找同类行业的成功经验,不仅制造设备,还紧盯设备制成后的维护,从一而终,逐渐掌握了TBM设备的制造、设计、集成技术。”

  从2013年中船重工(青岛)轨道交通装备有限公司建成隧道掘进机研发、配套及总装制造基地一期项目,到2015年国内首台“贯龙号”进入青岛地铁施工,用了两年时间。而现在,制成一台用于地铁施工的TBM设备仅需8到10个月。陈凡介绍,菲律宾订购的设备开挖直径4.94米,今年2月份签订订购合同,前期调研后,最终组装调试仅用了1个月时间。在行业内创纪录的组装时间背后,是公司对引进技术的消化、吸收、再创新过程。

  完全形成“自主技术” “借船出海”参与国际竞争

  目前,中船重工(青岛)轨道交通装备有限公司拥有专业研发设计人员近40人,具有充分的人才和技术储备,建有青岛市高端装备制造企业第一批院士专家工作站。隧道掘进机研发生产基地占地约近150亩,可年产30-40台大型机械设备,维保10台掘进机。

  陈凡告诉记者,从地铁2号线开始,青岛地铁施工中所使用的隧道掘进机均为青岛造,目前已在2号线、1号线等线路中展开地铁施工机械化作业。

  按计划,明年开进地铁8号线施工现场的TBM设备,开挖直径7米,从设备生产到后期维护,将完全由中船重工(青岛)轨道交通装备有限公司主导制造。陈凡告诉记者,通过与海外的合作,为技术的原始积累提供了便利条件。目前公司已积累超过8台掘进机的制造工艺,完全形成自主技术。

  “考验核心技术能力的一个关键就是设备运行之后,公司所具备的后期维护水平。在1号线团岛段的施工过程中,一台掘进机出现技术故障。按照以往习惯,应该是由意大利工程师负责维修。但因此路段涉密不允许外方人员进入,最终是我方工程师现场查验,发现了故障点和故障原因,并提出了解决方案。”技术人员介绍。

  从“引进”到“创造”,中船重工(青岛)轨道交通装备有限公司有能力引领国内同行的隧道掘进机制造水平,并让公司发展进入下一个发展阶段。

  在陈凡看来,“下一个发展阶段”就是“借船出海”战略。即在掌握自有技术之后,通过进一步完善与意大利SELI等公司的合作形式,发挥国际老牌企业的海外优势,引进更多海外订单,可以不断提高隧道掘进机制造技术的海外影响力。据陈凡介绍,出口菲律宾的TBM设备订单就由意大利SELI公司提供,因设备制造水平得到了外方认可,才将TBM的设计集成落在了青岛。按照合同订单,未来还将向菲律宾出口一台5米直径的隧道掘进机用于引水工程建设。

  据了解,中船重工(青岛)轨道交通装备有限公司以菲律宾项目为突破口,积极开拓东南亚市场。目前正在与马来西亚、泰国等进行项目接触,进一步扩大产品的国际影响力。(青岛日报/青岛观/青报网记者 刘 萍)