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王夢?。骸皼]有中國掘進機打不通的隧道”
發(fā)布時間:2013-10-09  來源:科技日報 

  9月28日,站在中信重工敞開式無軌運輸硬巖掘進機試車現(xiàn)場的王夢恕十分激動,“今天,中國擁有了自主知識產(chǎn)權的硬巖掘進機,這將打破國外在該領域的技術壟斷,引領國內掘進機產(chǎn)業(yè)發(fā)展”。

  2009年全國“兩會”期間,中國工程院院士、隧道及地下工程專家王夢恕,在北京遇到中信重工董事長任沁新:“有沒有信心干中國自己的硬巖掘進機?”

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

  其實王夢恕不是突發(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研發(fā)團隊,尤其難得的是,中信重工“雪藏”了一支優(yōu)秀的工人技師隊伍。這些一定能夠讓他夢想成真。

  院士的中國掘進機之夢

  “未來中國鐵路要大發(fā)展,從現(xiàn)在的10萬公里發(fā)展到20幾萬公里,隧道的比例很大。同時,高速公路雖已基本飽和,但一級和二級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,硬巖掘進機的覆蓋范圍是非常廣的。”王夢恕心里有筆硬巖掘進機的賬。

  硬巖掘進機(TBM)是集機械、電子、液壓、激光、控制等技術于一體的高度機械化和自動化的大型隧道、地下工程開挖成套設備,具有自動化程度高、施工速度快、節(jié)約人力、安全經(jīng)濟、不受外界氣候影響等施工優(yōu)點,是目前巖石隧道掘進和地下空間利用最有發(fā)展?jié)摿Φ臋C械設備。國際上TBM已廣泛應用于水利水電、礦山、交通、市政、國防等工程中,技術十分成熟。

  而令王夢恕不安的是,國內工程在用的硬巖掘進機多數(shù)是從國外進口的, “一臺進口掘進機要1個億。”擺脫國外壟斷,擁有自主知識產(chǎn)權的掘進機是他的“中國夢”。

  面對前來見證試車的同行們,王夢恕毫不吝嗇地夸獎著“自己的孩子”:“中信重工強強聯(lián)合煤炭科工集團上海研究院研制的直徑5米敞開式無軌運輸硬巖掘進機具有世界領先水平,價格僅為進口同類產(chǎn)品的1/2。它運輸、安裝更加方便,敞開式保證了作業(yè)過程中可以做到及時支護,防止掘進后的變形,"無軌"設計使該裝備成為一個工具,作業(yè)現(xiàn)場無需鋪設鋼軌,降低了工程造價。”

  王夢恕提出,現(xiàn)在中國大概有7000多公里公路隧道在修建,需要大量硬巖掘進機,而且今后的隧道施工將采用小掘進機掘進為主、鉆爆法為輔的施工方法,新方法預計可實現(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機,中信重工對我國地下掘進工程的發(fā)展起到了很大的推進作用。

  來自總參工程兵第四設計院的中國工程院院士周豐峻說,這臺掘進機重量輕、效率高、成本低,在結構、功能、支護等方面的設計有很多獨創(chuàng)的地方,代表了中國人的智慧,非常符合國情。它的簡潔設計使它能夠應用于過江隧道,這在過去是一個難點,需要很多設備同時作業(yè),但今后只要把防坍塌和防水工作處理好,這樣一臺機器就可以完全勝任,這在國際上也是一個大膽的設計。

  有了“金剛鉆”才能攬得“瓷器活兒”

  試車現(xiàn)場看到王占軍站在人群中遠遠的望著自己的作品?;叵肫?年前接受研制硬巖掘進機任務時的情景,中信重工礦研院總設計師、教授級高工王占軍百感交集:“那時真是一無所有!”

  國內隧道施工現(xiàn)場作業(yè)的絕大部分掘進機都是進口設備,老外對中國技術封鎖,王占軍他們沒有任何可供參考的圖紙資料;掘進機集鉆鑿、掘進、支護于一體,使用電子、信息、遙測、遙控等高新技術對全部作業(yè)進行制導和監(jiān)控,對設計者來說,行業(yè)跨度極大。

  學機械制造出身的王占軍唯有帶領他的研發(fā)團隊,深入到山嶺隧道第一線學習、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,但這個團隊擁有一個強大支撐。作為全球領先的重型裝備制造商和服務商,中信重工近些年實現(xiàn)了快速發(fā)展,他們在采掘、破碎、回轉等大型設備上的雄厚技術積淀以及“全球稀缺”的制造優(yōu)勢,再加上中信重工CAE應用研究所引進的世界先進計算機模擬軟件助力,大大縮短了硬巖掘進機的研發(fā)制造周期,極大提高了掘進機設備關鍵部件的質量。

  王夢恕一直贊不絕口的還有中信重工的技師團隊。“再好的設計圖出來了,如果沒有優(yōu)秀的技師進行工藝設計,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恕的招兒,是因為他心中有底兒,這底氣不僅來自多年積累的裝備資源,更來自于梯隊式的人才儲備。

  中信重工目前已經(jīng)建立了10名工程院院士和3名在各科學研究領域有卓越建樹的專家組成的院士專家顧問委員會,同時擁有15名在公司關鍵技術崗位領軍的首席技術專家。而這個人才金字塔的堅實底座恰恰是一大批國內少見的高水平技師。

  “在德國優(yōu)秀的技師比科研人員薪酬高。”王夢恕非常欣賞中信重工實施“金藍領”工程,培養(yǎng)高技能等級工人隊伍的高瞻遠矚。

  “設計圖有了,技師做不出來。”對于目前國內制造業(yè)普遍存在的問題,王夢恕并不諱言。中信重工“金藍領”工程為技術工人設立了11個階梯式技能等級,即1—8級工、技師、高級技師、大工匠,通過高技能人才培養(yǎng)體系和制度化的激勵保障機制,暢通了一線工人成才發(fā)展的上升通道。

  在中信重工,大工匠收入結構中的技能工資部分,按每月5000元的標準發(fā)放。他們還建立大工匠工作室,組建創(chuàng)新工作團隊,為其發(fā)揮更大作用提供最好平臺。

  中信重工夢圓中國硬巖掘進機

  中國鐵路建設總公司隧道專家唐國榮說,“我看到中信重工試車的TBM后,對中國TBM事業(yè)充滿信心。我參觀過國外許多TBM專業(yè)制造廠家,但覺得他們的裝備水平無法與中信重工相提并論,融設計、制造、裝配一體化是中信重工的優(yōu)勢。目前中國在建鐵路的隧道長度達6000公里以上,加上規(guī)劃的鐵路,足有1萬公里,希望中信重工在中國廣闊的鐵路隧道掘進領域發(fā)揮自己的作用”。

  王夢恕也曾鼓勵科研人員說:“你們要進一步完善配套,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,我也能幫你們賣出去。”

  此次成功試車的直徑5米敞開式無軌運輸硬巖掘進機主要應用于級以上穩(wěn)定圍巖的鐵路、公路、地鐵隧道以及引水工程隧道施工。設備總長約200米,總重約800噸,可實現(xiàn)最小水平轉彎半徑235米,適應隧道最大坡度9°,一個掘進行程為1.5米,刀盤最大推力達9000千牛。

  根據(jù)有關規(guī)劃,預計在未來5到10年間,硬巖掘進機的市場需求應在500—800臺,銷售額應不低于500億元人民幣。

  南水北調西線工程開工,大量的山嶺隧道需要建設;新疆地區(qū)建設引水工程,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……

  “沒有中國掘進機打不通的隧道。”這既是王夢恕的中國夢,也是中信重工人的“硬巖掘進”夢。

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