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中國(guó)機(jī)電數(shù)據(jù)網(wǎng)
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王夢(mèng)?。骸皼]有中國(guó)掘進(jìn)機(jī)打不通的隧道”
發(fā)布時(shí)間:2013-10-09  來源:科技日?qǐng)?bào) 

  9月28日,站在中信重工敞開式無(wú)軌運(yùn)輸硬巖掘進(jìn)機(jī)試車現(xiàn)場(chǎng)的王夢(mèng)恕十分激動(dòng),“今天,中國(guó)擁有了自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的硬巖掘進(jìn)機(jī),這將打破國(guó)外在該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷,引領(lǐng)國(guó)內(nèi)掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展”。

  2009年全國(guó)“兩會(huì)”期間,中國(guó)工程院院士、隧道及地下工程專家王夢(mèng)恕,在北京遇到中信重工董事長(zhǎng)任沁新:“有沒有信心干中國(guó)自己的硬巖掘進(jìn)機(jī)?”

  “用自己的設(shè)備有效開發(fā)和利用地下空間”是王夢(mèng)恕的夢(mèng)想,“引領(lǐng)高端裝備制造業(yè)”是任沁新的期望,兩人一拍即合。

  其實(shí)王夢(mèng)恕不是突發(fā)奇想,他知道,中信重工擁有一批“全球稀缺”的裝備制造資源、有一支高水平的技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì),尤其難得的是,中信重工“雪藏”了一支優(yōu)秀的工人技師隊(duì)伍。這些一定能夠讓他夢(mèng)想成真。

  院士的中國(guó)掘進(jìn)機(jī)之夢(mèng)

  “未來中國(guó)鐵路要大發(fā)展,從現(xiàn)在的10萬(wàn)公里發(fā)展到20幾萬(wàn)公里,隧道的比例很大。同時(shí),高速公路雖已基本飽和,但一級(jí)和二級(jí)公路的大修和改建必然伴隨著大量隧道出現(xiàn),加上地下工程、地下管道,硬巖掘進(jìn)機(jī)的覆蓋范圍是非常廣的。”王夢(mèng)恕心里有筆硬巖掘進(jìn)機(jī)的賬。

  硬巖掘進(jìn)機(jī)(TBM)是集機(jī)械、電子、液壓、激光、控制等技術(shù)于一體的高度機(jī)械化和自動(dòng)化的大型隧道、地下工程開挖成套設(shè)備,具有自動(dòng)化程度高、施工速度快、節(jié)約人力、安全經(jīng)濟(jì)、不受外界氣候影響等施工優(yōu)點(diǎn),是目前巖石隧道掘進(jìn)和地下空間利用最有發(fā)展?jié)摿Φ臋C(jī)械設(shè)備。國(guó)際上TBM已廣泛應(yīng)用于水利水電、礦山、交通、市政、國(guó)防等工程中,技術(shù)十分成熟。

  而令王夢(mèng)恕不安的是,國(guó)內(nèi)工程在用的硬巖掘進(jìn)機(jī)多數(shù)是從國(guó)外進(jìn)口的, “一臺(tái)進(jìn)口掘進(jìn)機(jī)要1個(gè)億。”擺脫國(guó)外壟斷,擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的掘進(jìn)機(jī)是他的“中國(guó)夢(mèng)”。

  面對(duì)前來見證試車的同行們,王夢(mèng)恕毫不吝嗇地夸獎(jiǎng)著“自己的孩子”:“中信重工強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合煤炭科工集團(tuán)上海研究院研制的直徑5米敞開式無(wú)軌運(yùn)輸硬巖掘進(jìn)機(jī)具有世界領(lǐng)先水平,價(jià)格僅為進(jìn)口同類產(chǎn)品的1/2。它運(yùn)輸、安裝更加方便,敞開式保證了作業(yè)過程中可以做到及時(shí)支護(hù),防止掘進(jìn)后的變形,"無(wú)軌"設(shè)計(jì)使該裝備成為一個(gè)工具,作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需鋪設(shè)鋼軌,降低了工程造價(jià)。”

  王夢(mèng)恕提出,現(xiàn)在中國(guó)大概有7000多公里公路隧道在修建,需要大量硬巖掘進(jìn)機(jī),而且今后的隧道施工將采用小掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)為主、鉆爆法為輔的施工方法,新方法預(yù)計(jì)可實(shí)現(xiàn)月均施工由原來的300米提高到600米。另外,城市地下排水工程的施工將來也要用到這種掘進(jìn)機(jī),中信重工對(duì)我國(guó)地下掘進(jìn)工程的發(fā)展起到了很大的推進(jìn)作用。

  來自總參工程兵第四設(shè)計(jì)院的中國(guó)工程院院士周豐峻說,這臺(tái)掘進(jìn)機(jī)重量輕、效率高、成本低,在結(jié)構(gòu)、功能、支護(hù)等方面的設(shè)計(jì)有很多獨(dú)創(chuàng)的地方,代表了中國(guó)人的智慧,非常符合國(guó)情。它的簡(jiǎn)潔設(shè)計(jì)使它能夠應(yīng)用于過江隧道,這在過去是一個(gè)難點(diǎn),需要很多設(shè)備同時(shí)作業(yè),但今后只要把防坍塌和防水工作處理好,這樣一臺(tái)機(jī)器就可以完全勝任,這在國(guó)際上也是一個(gè)大膽的設(shè)計(jì)。

  有了“金剛鉆”才能攬得“瓷器活兒”

  試車現(xiàn)場(chǎng)看到王占軍站在人群中遠(yuǎn)遠(yuǎn)的望著自己的作品?;叵肫?年前接受研制硬巖掘進(jìn)機(jī)任務(wù)時(shí)的情景,中信重工礦研院總設(shè)計(jì)師、教授級(jí)高工王占軍百感交集:“那時(shí)真是一無(wú)所有!”

  國(guó)內(nèi)隧道施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的絕大部分掘進(jìn)機(jī)都是進(jìn)口設(shè)備,老外對(duì)中國(guó)技術(shù)封鎖,王占軍他們沒有任何可供參考的圖紙資料;掘進(jìn)機(jī)集鉆鑿、掘進(jìn)、支護(hù)于一體,使用電子、信息、遙測(cè)、遙控等高新技術(shù)對(duì)全部作業(yè)進(jìn)行制導(dǎo)和監(jiān)控,對(duì)設(shè)計(jì)者來說,行業(yè)跨度極大。

  學(xué)機(jī)械制造出身的王占軍唯有帶領(lǐng)他的研發(fā)團(tuán)隊(duì),深入到山嶺隧道第一線學(xué)習(xí)、取經(jīng)。

  中天山、西秦嶺的溝溝坎坎留下了王占軍他們的足跡,戈壁荒灘上沒有路,他們就開著越野車循著載重卡車軋出的車轍前行。

  研發(fā)過程雖然艱辛,但這個(gè)團(tuán)隊(duì)擁有一個(gè)強(qiáng)大支撐。作為全球領(lǐng)先的重型裝備制造商和服務(wù)商,中信重工近些年實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展,他們?cè)诓删颉⑵扑?、回轉(zhuǎn)等大型設(shè)備上的雄厚技術(shù)積淀以及“全球稀缺”的制造優(yōu)勢(shì),再加上中信重工CAE應(yīng)用研究所引進(jìn)的世界先進(jìn)計(jì)算機(jī)模擬軟件助力,大大縮短了硬巖掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)制造周期,極大提高了掘進(jìn)機(jī)設(shè)備關(guān)鍵部件的質(zhì)量。

  王夢(mèng)恕一直贊不絕口的還有中信重工的技師團(tuán)隊(duì)。“再好的設(shè)計(jì)圖出來了,如果沒有優(yōu)秀的技師進(jìn)行工藝設(shè)計(jì),產(chǎn)品也出不來。”

  俗話說,沒有那金剛鉆,就別攬那瓷器活兒。5年前,任沁新之所以能接了王夢(mèng)恕的招兒,是因?yàn)樗闹杏械變?,這底氣不僅來自多年積累的裝備資源,更來自于梯隊(duì)式的人才儲(chǔ)備。

  中信重工目前已經(jīng)建立了10名工程院院士和3名在各科學(xué)研究領(lǐng)域有卓越建樹的專家組成的院士專家顧問委員會(huì),同時(shí)擁有15名在公司關(guān)鍵技術(shù)崗位領(lǐng)軍的首席技術(shù)專家。而這個(gè)人才金字塔的堅(jiān)實(shí)底座恰恰是一大批國(guó)內(nèi)少見的高水平技師。

  “在德國(guó)優(yōu)秀的技師比科研人員薪酬高。”王夢(mèng)恕非常欣賞中信重工實(shí)施“金藍(lán)領(lǐng)”工程,培養(yǎng)高技能等級(jí)工人隊(duì)伍的高瞻遠(yuǎn)矚。

  “設(shè)計(jì)圖有了,技師做不出來。”對(duì)于目前國(guó)內(nèi)制造業(yè)普遍存在的問題,王夢(mèng)恕并不諱言。中信重工“金藍(lán)領(lǐng)”工程為技術(shù)工人設(shè)立了11個(gè)階梯式技能等級(jí),即1—8級(jí)工、技師、高級(jí)技師、大工匠,通過高技能人才培養(yǎng)體系和制度化的激勵(lì)保障機(jī)制,暢通了一線工人成才發(fā)展的上升通道。

  在中信重工,大工匠收入結(jié)構(gòu)中的技能工資部分,按每月5000元的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)放。他們還建立大工匠工作室,組建創(chuàng)新工作團(tuán)隊(duì),為其發(fā)揮更大作用提供最好平臺(tái)。

  中信重工夢(mèng)圓中國(guó)硬巖掘進(jìn)機(jī)

  中國(guó)鐵路建設(shè)總公司隧道專家唐國(guó)榮說,“我看到中信重工試車的TBM后,對(duì)中國(guó)TBM事業(yè)充滿信心。我參觀過國(guó)外許多TBM專業(yè)制造廠家,但覺得他們的裝備水平無(wú)法與中信重工相提并論,融設(shè)計(jì)、制造、裝配一體化是中信重工的優(yōu)勢(shì)。目前中國(guó)在建鐵路的隧道長(zhǎng)度達(dá)6000公里以上,加上規(guī)劃的鐵路,足有1萬(wàn)公里,希望中信重工在中國(guó)廣闊的鐵路隧道掘進(jìn)領(lǐng)域發(fā)揮自己的作用”。

  王夢(mèng)恕也曾鼓勵(lì)科研人員說:“你們要進(jìn)一步完善配套,打造出真正過硬的產(chǎn)品,形成產(chǎn)業(yè)化后,一年生產(chǎn)100臺(tái),我也能幫你們賣出去。”

  此次成功試車的直徑5米敞開式無(wú)軌運(yùn)輸硬巖掘進(jìn)機(jī)主要應(yīng)用于級(jí)以上穩(wěn)定圍巖的鐵路、公路、地鐵隧道以及引水工程隧道施工。設(shè)備總長(zhǎng)約200米,總重約800噸,可實(shí)現(xiàn)最小水平轉(zhuǎn)彎半徑235米,適應(yīng)隧道最大坡度9°,一個(gè)掘進(jìn)行程為1.5米,刀盤最大推力達(dá)9000千牛。

  根據(jù)有關(guān)規(guī)劃,預(yù)計(jì)在未來5到10年間,硬巖掘進(jìn)機(jī)的市場(chǎng)需求應(yīng)在500—800臺(tái),銷售額應(yīng)不低于500億元人民幣。

  南水北調(diào)西線工程開工,大量的山嶺隧道需要建設(shè);新疆地區(qū)建設(shè)引水工程,正在籌劃開鑿四五百公里的穿山隧道;福建等地山區(qū)的高速公路也正紛紛上馬……

  “沒有中國(guó)掘進(jìn)機(jī)打不通的隧道。”這既是王夢(mèng)恕的中國(guó)夢(mèng),也是中信重工人的“硬巖掘進(jìn)”夢(mèng)。

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