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掘进!地下“航母”——2015年长沙经开区重点项目巡礼

2015-12-15 09:14:12 来源:湖南日报 作者:熊远帆 郑旋 黄姿 编辑:汤琴

刀盘起吊

刀盘起吊

图为工人在气割盾构机整圆器的工艺支撑。整圆器圆度要求高,误差需控制在3mm以内,为了控制误差,整圆器在机加工前会加上工艺支撑以防止其变形,在完成机加工后再拆除工艺支撑。

图为工人在气割盾构机整圆器的工艺支撑。整圆器圆度要求高,误差需控制在3mm以内,为了控制误差,整圆器在机加工前会加上工艺支撑以防止其变形,在完成机加工后再拆除工艺支撑。

  护盾式掘锚机

护盾式掘锚机

工作人员进行售后维护。

工作人员进行售后维护。

敞开式TBM

敞开式TBM

  熊远帆 郑旋 黄姿
  
  好似水中乘风破浪,它在地下无坚不摧。
  
  在这个“地下空间”时代,破土的利器自不可少。
  
  伴随大规模地下施工的大幕拉起,盾构机的需求火了起来。
  
  从2009年开始兴修盾构厂房至今,位于长沙经开区内的铁建重工已建成国内最大的盾构产业基地。
  
  去年4月29日,长沙地铁2号线运营,属于长沙的“地下空间”时代正式来临。书写新的历史,铁建重工的盾构掘进技术与设备功不可没。
  
  此次新签约的铁建重工高端地下装备制造项目总投资约50亿元,拟用地近1000亩,将分两期建设,预计需4年建设完成,设计年产值超过100亿元,可提供就业岗位约3000个。主要用于盾构/TBM掘进机回购、改造和再制造;高端地下工程装备的设计研发、生产和技术维护服务;相关装备的关键零部件加工中心;建立售后服务和配件配送中心等。
  
  大手笔的新项目,必将巩固铁建重工在国内盾构机领域的领先地位,也将把长沙经开区高端装备制造业带向新的高点。
  
  “打造属于中国的专利”
  
  创新技术研发,产品不断实现突破
  
  研发经费占到企业营业收入的5%,研发人员占到企业总人数的25%。
  
  这两项数据足以证明研发创新在铁建重工的核心地位。
  
  过去,盾构机技术主要制造厂家集中在日本、美国和欧洲国家。1996年以后,我国陆续引进了更多的盾构隧道掘进机,但由于国外公司控制着核心技术和集成技术,国内的施工方只能高价买单。这成为许多国内工程师心中之痛。
  
  “打造中国的盾构机专利”一直是铁建重工人的梦想。
  
  以技术为先导,铁建重工先后承担并参与国家、省部级重大科技计划40余项,研制出地下工程装备和轨道设备新产品300余项。
  
  2012年4月,“湘江一号”在国内首次采用土压平衡盾构,顺利穿越湘江隧道,有效化解了越江面临的高水压、复杂地质工程风险,保证了工程安全实施。
  
  此后,铁建重工大大缩短盾构机设计制造周期,不断降低盾构整机成本,令其整机技术达到国际先进水平,逐步取代了进口产品。
  
  如今,铁建重工的盾构机占据国内自主品牌三分之一的市场,年产量和市场占有率均居国内第一。
  
  其中,国内首台大直径硬岩隧道掘进机(TBM),填补了国内地下工程装备空白;预切槽隧道施工成套装备,全面提升了传统隧道矿山法施工技术;链刀式连续墙设备,较好满足了深基坑支护的水泥土搅拌桩墙“深、快、强”的需要;掘锚同步的护盾式连续掘锚机,实现了煤巷快速掘锚……
  
  铁建重工创新的脚步从没停歇。
  
  今年11月14日,国产首台铁路大直径盾构机在铁建重工顺利下线。
  
  12月5日,铁建重工与挪威联合生产的全国首台全电脑三臂凿岩台车完成调试。该产品采用数字化全智能控制系统,能有效克服传统钻爆开挖隧道带来的安全系数较低、环境污染重、工人劳动强度大等弊端,广泛用于钻孔、喷锚支护、灌浆加固等,实现一机多用。
  
  走产学研相结合的自主创新之路,铁建重工率先通过国家级企业技术中心认定,并组建了地下掘进装备工程技术研究中心、水下隧道工程实验室、院士专家工作站、博士后科研流动站等创新平台进行科研攻关,将多项具有世界领先水平和自主知识产权的核心技术牢牢掌握。
  
  到目前为止,铁建重工共申请专利超400件,其中发明专利超160件,成为我省知识产权运用示范企业。
  
  “没有两台完全一样的设备”
  
  创新组织模式,“制造”变为“制造服务”
  
  对于铁建重工所提倡的“哑铃型”组织结构,一头是研发创新,另一头便是市场营销与服务。
  
  在铁建重工董事会秘书申智方看来,当今的高端制造业更强调生产与服务。
  
  “没有两台完全一样的设备。”铁建重工这样定义自己的产品。
  
  由单纯“制造”向“制造服务”转变,铁建重工通过创新实现为客户进行产品的“私人订制”,根据客户的需求,研发适应不同工况的设备。
  
  针对客户需求,从用户终端交互、调研入手,整合产品规划、设计研发、性能改进、成本优化、运行管理、再制造……铁建重工始终致力于构建面向产品全生命周期的全新服务模式,从产品研发、制造到服务为顾客提供一揽子有效解决方案。
  
  例如,“湘江一号”盾构在研制之初,研发人员就和用户针对穿越湘江和橘子洲要面临种种复杂的地质状况,进行了深入探讨,成功将风险提前化解。
  
  除了个性化生产和服务,铁建重工还针对用户关心的盾构机运行控制构建了基于互联网的盾构机云端远程监控系统,将分散在各地施工的盾构机统一纳入监控平台中,从而实现对盾构机最新位置、掘进姿态、故障诊断的远程监控。
  
  为了加强产品、设计及管理的智能化和数字化水平,实现人与设备、客户与服务的融合贯通,铁建重工每年在智能制造建设上的投入超过5000万元。
  
  打造创客、创新中心
  
  开辟多元化市场
  
  此次新项目的建设也将进一步扩大产能,和推动产业布局的多元化。
  
  其中,盾构/TBM掘进机回购、改造和再制造令人关注。
  
  目前,每台盾构机的平均使用寿命大致是10至15公里,意味着每年有数十台盾构机进入报废或即将报废阶段。
  
  铁建重工为客户提供产品翻新维修和再制造服务,让旧盾构机经过专业技术评估和部件修理之后,得以继续投入使用,无疑契合了盾构再制造市场潜在的巨大需求。
  
  此外,由传统的隧道盾构机,到矿井挖掘,铁建重工也不断开拓出新的市场。早在2013年8月3日,铁建重工就与神华集团联合研发出全球首台长距离、大坡度煤矿斜井专用TBM掘进机。它的问世,攻克了煤矿斜井“深埋超长、连续下坡、富水高压、地层多变”等特点和技术难点,填补了全断面隧道掘进机在煤矿斜井建设领域的应用空白。目前,这台设备已经顺利贯通内蒙古补连塔煤矿,它开创了全断面隧道掘进机在煤矿建设应用的新局面,同时也是国家在大型高端装备制造从设计、制造到施工上进行协同创新的重大突破。
  
  这些设备都将在新的项目中实现产业化。
  
  此外,铁建重工还将通过新项目打造创客、创新中心,通过互联网、移动通讯、电子商务、数据库与知识库、开放设计空间、虚拟现实、3D建模打印、智能技术等先进智慧的系统、方法、工具与手段,实现全球创客、资源与市场的互通互联,吸引行业精英、专业小微和资源合作伙伴加盟产品及技术、材料与工艺、施工工法、管理与服务的多元化创新和创业。吸引具有技术优势和资源的行业创客,为他们提供资金、场地、政策等支持,鼓励他们开展以单个项目或单个产品为单元的业务,并进行孵化,实现客户与供货商的互通。
  
  (本版图片除署名外均由长沙经开区提供)

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