從鄭州出發(fā) 看大國重器如何“鉆”向世界

人民網(wǎng)記者 王紹紹

盾構(gòu)機(jī)如何在地下工作？在很多人想象中，隧道是一點(diǎn)點(diǎn)“挖”出來的。但在盾構(gòu)機(jī)的工作邏輯里，它更像是在地下同步完成掘進(jìn)與拼裝。

近日，“開局之年看中國·原來你是這樣的河南”主題調(diào)研采訪走進(jìn)鄭州，實(shí)地探訪盾構(gòu)機(jī)是如何被造出來的。

中鐵集團(tuán)盾構(gòu)機(jī)展示。人民網(wǎng)記者 王紹紹攝

在一段演示中，刀盤在最前端不斷切削巖土，渣土通過皮帶機(jī)向后輸送；與此同時，后方的拼裝系統(tǒng)同步運(yùn)轉(zhuǎn)，將一環(huán)環(huán)管片向前推送并完成拼接。

“我們通常用‘一環(huán)’來計(jì)算掘進(jìn)進(jìn)度，一環(huán)管片拼裝完成后，油缸向前頂推，整臺設(shè)備就可以繼續(xù)前進(jìn)。”中鐵工程裝備集團(tuán)相關(guān)工作人員介紹。

這種“邊挖邊建”的方式，將傳統(tǒng)“開挖—支護(hù)”分步作業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)橐惑w化連續(xù)推進(jìn)模式，施工效率和安全性均得到提升。

在不同工程場景中，盾構(gòu)機(jī)的“形態(tài)”也在發(fā)生變化。

“盾構(gòu)機(jī)不只是圓的，也可以做成矩形、馬蹄形，未來甚至可以根據(jù)工程需要設(shè)計(jì)成更多形態(tài)。”工作人員介紹，例如，用于煤礦巷道的小轉(zhuǎn)彎盾構(gòu)，可以在狹小空間內(nèi)靈活轉(zhuǎn)向；用于復(fù)雜地層的設(shè)備，則通過不同結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提升掘進(jìn)適應(yīng)性。

盾構(gòu)機(jī)內(nèi)部構(gòu)造。人民網(wǎng)記者 王紹紹攝

從“能掘進(jìn)”到“適應(yīng)不同地質(zhì)條件”，盾構(gòu)機(jī)的能力邊界不斷延展。這種變化背后，是研發(fā)與制造體系的同步升級。

在中鐵裝備的生產(chǎn)體系中，盾構(gòu)機(jī)并非單一產(chǎn)品，而是由刀盤、主軸承、驅(qū)動系統(tǒng)、管片拼裝系統(tǒng)等多個核心模塊組成的復(fù)雜裝備。不同模塊之間，在設(shè)計(jì)階段就需要完成協(xié)同匹配。

“我們不僅做設(shè)備，也做施工工法的研究。”相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“通過‘機(jī)土一體化’理念，把設(shè)備設(shè)計(jì)和施工需求結(jié)合起來。”這意味著，一臺盾構(gòu)機(jī)不僅要“造得出來”，還要“用得順手”。

這種協(xié)同，也體現(xiàn)在更長的產(chǎn)業(yè)鏈條中——從設(shè)計(jì)研發(fā)、新機(jī)制造，到再制造、技術(shù)服務(wù)、工程服務(wù)等環(huán)節(jié)，逐步形成閉環(huán)。

技術(shù)突破，則在一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上集中體現(xiàn)。從馬蹄形盾構(gòu)機(jī)，到超大直徑盾構(gòu)，再到高原高寒環(huán)境下運(yùn)行的設(shè)備，一系列新產(chǎn)品不斷出現(xiàn)，推動盾構(gòu)機(jī)從“跟跑”走向“并跑甚至引領(lǐng)”。

“像高原高寒項(xiàng)目用的‘雪域先鋒號’，當(dāng)時應(yīng)用在極端環(huán)境中，對設(shè)備可靠性提出了很高要求。”工作人員介紹。與此同時，綠色化、智能化方向也在探索推進(jìn)，例如通過優(yōu)化掘進(jìn)能效、降低噪聲與粉塵，實(shí)現(xiàn)更低能耗施工。

技術(shù)向前，市場也在外延。目前，中鐵裝備的產(chǎn)品已應(yīng)用于多個國家和地區(qū)，從歐洲的地鐵項(xiàng)目，到亞洲、大洋洲的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，不同地質(zhì)條件、不同工程需求，成為技術(shù)不斷迭代的“試驗(yàn)場”。

“從海外反饋來看，性價(jià)比、技術(shù)能力和未來發(fā)展空間，是我們比較突出的優(yōu)勢。”一位工作人員表示。在一些項(xiàng)目中，設(shè)備不僅“走出去”，還會在當(dāng)?shù)赝瓿稍僦圃旎蚨卫茫娱L使用周期，也提升整體效率。

在數(shù)智技術(shù)與工程經(jīng)驗(yàn)的交匯中，一臺盾構(gòu)機(jī)的“成長軌跡”，也映照出我國高端裝備制造業(yè)不斷進(jìn)階的路徑。