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国产首台自主知识产权敞开式TBM长沙下线 直径8米达到世界先进水平

乘坐列车穿山入洞、乘坐地铁在城市中奔忙,这些巨大隧道的建成,都要归功于巨型“穿山装甲”——隧道掘进机。但长期以来,国内用于岩石地层的隧道掘进机非常依赖进口,这一情况在今年得到了改变。12月27日,拥有自主知识产权的国产首台大直径全断面硬岩隧道掘进机(敞开式TBM),在湖南长沙中国铁建重工集团总装车间顺利下线。它的成功研制打破了国外的长期垄断,填补了我国大直径全断面硬岩隧道掘进机的空白,标志着我国现代化隧道施工装备已达到世界领先水平。

在我国,习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为盾构,将用于岩石地层的称为TBM。相对于盾构,TBM因其对设备的可靠性和长寿命要求极高,被称为工程机械的“航空母舰”和“掘进机之王”。 同传统的隧道施工工法相比,TBM对推动隧道施工产业进步具有革命性的意义。但一个多世纪以来,其核心技术长期被国外垄断,甚至直到今年10月前,国内的TBM还全部依赖进口。

国产首台敞开式TBM下线现场

当前,我国已经成为世界最大的掘进机制造基地及应用市场。随着国内城市轨道交通、铁路、公路、水利、市政工程等建设事业的高速度增长,我国掘进机械也迎来了飞速的发展,国家也将敞开式TBM列入“十二五”国家863计划和973计划进行研究。在今年10月我国企业制造的首台(套)TBM“贯龙号”满足施工条件和技术要求,标志我国也具备了TBM的生产能力,而本次中国铁建重工生产的大直径敞开TBM的下线,更是标志我国拥有了TBM的自主知识产权,而且起步点就位于世界先进水平。

中国铁建重工生产的这台敞开TBM开挖直径7.93米,总长180米,总重达1500吨,装机功率超过5000千瓦,集隧道开挖、支护、出渣、通风、排水等功能于一体,掘进精度达到毫米级,能安全、环保、高效地一次完成隧道施工,而国外的TBM最大开挖直径目前也只在8米级。

据介绍,本次下线的敞开式TBM由中国铁建重工集团联合浙江大学、中南大学、天津大学、中铁十八局等共同研发,拥有自主知识产权,成功填补了我国大直径全断面硬岩隧道掘进机研制的空白,是大型高端装备制造领域的重大突破。

中国铁建重工副总经理、TBM总设计师程永亮介绍说:“目标工程如果采用传统的隧道施工工法,每月只能掘进不到150米,而采用这种先进的TBM,每月可掘进600米以上,大大提高了效率。这种国产TBM每台售价约1.7亿元,比同级别的进口TBM至少便宜5000万元,施工寿命达30公里,性价比高,优势明显。”此外,采用这种敞开式TBM还将盾构机的直径定在10米以内,是此类产品最先进的设计制造方法,不会再出现以前双护盾TBM经常被卡死的情况,充分体现了民族工业的水平。

国产首台敞开式TBM下线现场

据悉,这台TBM设备下线后将用于国家重点工程吉林中部城市引松供水工程。引松供水工程掘进长度共计23公里,工程所在地以低山丘陵为主。针对吉林中部城市引松供水工程输水总干线隧洞“长距离、大埋深、高应力、高水压、高地温、大涌水、易岩爆”等地质特点和技术难点,大直径TBM可以把高强度、高风险、高污染的隧道掘进工程作业,转变成为相对安全、高效的绿色施工模式,满足隧道建设快速、优质、高效、安全、环保、集成化程度高的要求。

大直径TBM的成功研制,推动了隧道掘进装备产业升级,代表了隧道施工发展方向,提升了我国装备制造业水平和重大装备核心竞争力,标志着我国现代化隧道施工装备已经达到世界领先水平,这对于我国高端装备制造业的创新发展具有里程碑的意义。

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