中国铁建入选《国家工业密码》|中国盾构机的“翻身仗”
第十八集
《从0到No.1,中国盾构机打了场“翻身仗”》
它坐落在中国东海海域,
是中国的第一大群岛,
如今,
每年还有超5000万游客登岛,
它
火车想要开上群岛,
首先要挑战的就是金塘水道。
没错,就是那条进出世界第一大港——
舟山港的黄金通道,
每年都有上万艘运输船经过此处。
既要通火车,
又不能影响十万吨级以上的船舶自由进出,
怎么才能做得到?
难度非同寻常。
从无到有,开启属于中国的盾构时代
追风有高铁,入地有盾构。
如今,
那些世界最深、最长、最大的超级工程中,
都有中国盾构制造和施工技术的身影。
盾构机是如何工作的呢?
我们可以把盾构机比喻成“钢铁蚯蚓”,
巨大的刀盘就是它的头部,
密密麻麻的刀具就是它的牙齿,
刀盘在前方“啃泥噬岩”向前掘进,
身后环环管片拼装,
对隧洞起支撑作用,
盾构机走过隧道成型。
200年前,
法国工程师布鲁诺尔“灵光一闪”,
从凿船虫得到灵感,
发明了盾构机,
并成功修建了泰晤士河隧道。
但直到十几年前,
我国盾构机制造领域几乎还是一片空白。
1997年,
为了建设西康铁路秦岭隧道,
中国第一次进口了两台德国盾构机。
盾构机施工不仅效率大幅提升,
而且施工过程安全性大大提高。
但是,在享受安全高效的同时,
我们也不得不接受
将近七个亿的高昂设备费用。
2006年之前,
中国就从国外进口了130多台盾构机,
花费上百亿!
中国希望在盾构领域打一场“翻身仗”。
2002年,
盾构机被列入国家“863”计划,
开始了关键核心技术攻关。
2004年,
第一台由中国人自己
设计制造的盾构机诞生。
再到2020年9月,
国产首台16米级盾构机
“京华号”在长沙问世,
中国盾构机制造有了大的跨越。
从有到优,掌握巨兽“换牙”黑科技
仅仅数十年的时间,
盾构机的发展创造了
超乎想象的“中国速度”。
但你可知道,
从0到1、从1到N的中国盾构机,
一次次的创新与迭代背后,
是央企建设者们从实践中一点点摸索来的,
卡脖子技术也要自己一项一项去攻破。
2005年,
由中铁十四局承建的
南京长江隧道的修建备受瞩目,
被称为“万里长江第一隧”。
掘进到600米时,
引进的盾构机参数突然异常,
开始“罢工”。
原来是盾构机刀具被磨掉,
刀盘部分结构也被磨没了!
盾构机没有了“牙齿”,
甚至“牙床”也受到了影响。
事实上,
盾构机的刀具,
要针对地形“量身定制”。
面对长江底下的卵石地层,
中国十四局建设者分析了刀具的设计原理,
重新设计出了一款“更耐磨”的合金刀具,
再次启动盾构机后,
可以一口气挖掘400米不换刀,
比原装刀具耐用率提高了8倍。
由中国铁建研发的四代换刀技术
从落后百年到全球领先,
我们仅仅用了十余年时间,
但中国盾构机真的就“无敌”了吗?
并非如此。
盾构机全面自主化的“最后一环”——
主轴承依然需要攻克!
如果将盾构机比作一个人,
那么主轴承堪比心脏。
主轴承长期以来依赖进口,
就如同“心脏”被攥在别人手心。
2023年10月,
由铁建重工自主研制的
直径8.61米
盾构机主轴承在长沙下线,
这是迄今全球直径最大、单体最重、
承载最高的整体式盾构机主轴承,
国产盾构机主轴承
也实现了从中小直径
到超大直径型谱的全覆盖,
国产大型盾构机全面国产化指日可待。
由铁建重工研制的直径8.61米盾构机主轴承在长沙下线
在盾构家族的掘进下成为现实。