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双模式盾构机在广东华隧建设股份研制成功海林

时间:2020年02月21日

双模式盾构机融合了单一模式的土压平衡盾构机和泥水平衡盾构机,能减少施工过程中的地表沉降,保持工作面稳定

它填补了国际双模式盾构机的空白,将应用于广州地铁九号线

广州市花都区风神大道与九潭路的交叉路口,在建的地铁9号线花都汽车城站地下20余米处机声轰鸣,一台直径6.26米、总重超过500吨的大型机械―泥水土压双模式盾构机正有条不紊地开挖土体、输送土碴,另一台双模式盾构机也整装待发。

在建的地铁9号线2标工程(花都汽车城站―广州北站区间隧道)全长1679.6米,这是广东华隧建设股份有限公司自主研制的世界首台双模式盾构机上演“首秀”的舞台。它的制造者是致力于盾构机改造研制的广东华隧建设股份有限公司双模式盾构机研制组装小组―第十六届“广东青年五四奖章”获奖集体之一。

广东华隧建设股份有限公司成立于2008年,企业青年员工比重超过60%。在双模式盾构机研制组装小组中,青年更是发挥了生力军的作用,团队共有50名成员,其中70%是40岁以下青年。正是这一青年技术骨干团队秉持“引进、吸收、研发、创造”的科技创新思路,不断探索盾构设备的自主研发,广东华隧建设股份有限公司先后收获“国家高新技术企业”、“广东省创新型试点企业”、“广东省自主创新标杆企业”等殊荣。

盾构设备国产化改造升级

2003年,广东华隧建设股份有限公司的前身―广东省基础工程公司盾构板块成立,开始进入全新的盾构施工领域,华隧人亦源于此。

成立之初,国内盾构隧道施工设备多从德国和日本进口,国内企业自身不拥有核心技术。广东省基础工程公司盾构板块同样面临着这一困惑。不甘心“寄人篱下”的他们不满足于单纯引进国外盾构设备,而是开始琢磨着消化吸收国外核心技术,并根据施工特点等实际情况对国外引进的设备进行国产化改造和升级。

2010年,企业两台日本三菱泥水盾构机需要更换主轴承,按照以往经验需送往日本更换,这要耗费大量金钱和时间。企业设备研发团队根据自身不断积累的实战经验自主完成主轴承更换,并进行整机大修和改造升级,逐步掌握了盾构机运行原理的核心技术,这大大鼓舞了团队的研发信心。

2011年,设备研发团队“小试牛刀”完成了直径4.35米泥水平衡盾构机的自主研发,与进口机型相比,其掘进能力翻了一番,同时节约800万元,并在广州奥林电力隧道的施工中表现出色。

每台盾构机省1200多万

其实早在十年前华隧人刚接触盾构机,了解到泥水平衡盾构机和土压平衡盾构机各有其限制性时,就萌生了研制集两种器械优点于一身的盾构机的想法,但囿于技术水平有限而一直未能成行。

此后,伴随着研发团队对进口设备的国产化改造升级,团队不断积累实战经验,设备技术实现了一次又一次的飞跃。2012年公司中标的地铁9号线2标工程所面临的复杂地质情况,重燃了华隧人十年前的梦想,华隧人开始打起了研发创造世界首台双模式盾构机的主意。

该标段位于素有“世界地质博物馆”之称的广花盆地,属于上软下硬的灰岩地质,且该标段经过广清高速、花都区农新排水站等重要建筑物,可能引发地层不均匀沉降而导致地面交通设施、房屋建筑的损害,施工难度可想而知。

因而只有在不同地段使用不同模式的盾构机,如此才可既保证工程的安全和社会效益,又兼顾企业的经济效益。基于此考虑,华隧人开始着手研制泥水土压双模式盾构机。

双模式盾构机的研制是一个全新的领域,无论国际还是国内均属空白。企业投入技术最精英的骨干人群组成研制组装小组,于2012年底开始研制泥水土压双模式盾构机。皇天不负有心人,历经一年多的时间,2013年12月19日,两台双模式盾构机正式下线,不仅解决了两套系统的兼容问题,还实现部分系统的相互支持与转换,使设备运作更便捷。双模式盾构机实现了多项重大技术创新,为国内首创,在某些领域也是国际首创,填补了国际双模式盾构机的空白,并成功获得国家专利。此外,相比整机进口,每台盾构机节省1200万余元。

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