时间：2021-09-07 10:52:27 作者： 泉源：
盾构机，号称“地下蛟龙”，名副着实的大国重器。
克日，在北京东六环入地刷新项目（以下简称北京东六环项目）现场，我国迄今研制的最大直径盾构机“京华号”正在这里作业。中铁十四局的建设者使用着它，在地面30米以下，开挖一条长7.4公里的隧道，同时也磨练着我国自主研发盾构机性能和施工手艺水平。
十几年前，我国盾构机主要依赖入口，甚至盾构施工都难以自力完成。十几年后，我国盾构机从无到有、从入口到出口，实现了从“跟跑”到“领跑”的跨越。
北京东六环改走地下，盾构机让7.4公里隧道一次成型
东六环穿越北京都会副中心焦点区，为利便交通、融合都会，建设方提出了大胆的设想：让地上的东六环改走地下。
东六环入地刷新设计了两条隧道，每条隧道共三层，开挖断面凌驾200平方米，是一样平常地铁隧道的5倍。通例直径的盾构机难以胜任，直径16.07米的“京华号”迎难而上。
这是海内施工中首次应用16米级的国产盾构机。“京华号”始发竖井位于东六环西侧路，由北向南，使命是掘出一条长7.4公里的隧道。
沿竖井清静梯向下约30米，便到了盾构机的作业现场。“京华号”长约150米，如一列小火车，5组差别功效的台车依次相连，要害部件集成在“火车头”——1号台车上。顶在最前端的重大圆形刀盘，在电机驱动下切削土层、石块，隧道由此向前延伸。
隧道管片拼装与掘进、出渣等工序同步。每掘进2米为一个施工循环，工程职员把预制好的管片拼成一个完整圆环，隧道便一次成型。管片拼缝不渗不漏，拼装精度要求极高。要建成这条隧道，需要拼装3600多环，共计36680块管片。
中铁十四局北京东六环项目认真人孙旭涛先容，在海内超大直径盾构施工中，“京华号”首次应用了双液注浆手艺。与简单的水泥浆相比，由水泥浆和水玻璃配比成双液浆，浆液固结时间从8小时缩短到1小时以内，极大改善了隧道成型效果。
盾构施工是革命性的。有20多年土建履历的北京东六环项目副司理顾传生感伤：“已往，工程队施工靠打眼放炮，挖个隧道特殊辛苦，噪音大、灰尘满天，一天下来，脱下棉口罩，黑乎乎的 ；现在，作业情形敞亮，操作机械、运输管片、铺设电线，事情高效而有序。”
从设计到下线，“京华号”盾构机仅用6个半月
“每台盾构机都纷歧样。”中铁十四局大盾构专家陈鹏诠释，由于施工的土层、埋深、沉降要求各不相同，没有能包打天下的盾构机。“量身定制”的特点，要求盾构机施工方、制造方和科研单位从一最先就要重复相同，三方相助贯串始终。
2020年中标北京东六环项目后，施工方中铁十四局团结制造方铁建重工，仅用6个半月，就完成了盾构机的设计、生产、调试、下线等事情。这体现了我国盾构施工和盾构机研制手艺的强盛实力，也是我国集中实力办大事制度优势的生动实践。
“与其他盾构机比，除直径更大外，‘京华号’还集成了多年的立异效果，批注我国盾构机研制及盾构施工手艺日趋成熟。”陈鹏体现。
我国盾构制造起步于1953年，因手艺落伍而一度障碍。上世纪90年月，我国花巨资引进两台盾构机，用于秦岭铁路隧道建设。以后，基建施工使用盾构机越来越多，但相当长时间内，我国不但盾构机依赖入口，甚至施工也依赖外洋团队。
陈鹏讲述了昔时海内盾构施工的情景：要花高价钱请外国工程师调试装备，装置、维修零部件。由于手艺实验封闭，不许中方职员靠近，更不必说学习参数盘算要领、装备治理理念。
我国手艺职员一边施工一边探索钻研，通过重复操作、维修、保养等，逐步掌握了盾构施工的基本要领。2007年，陈鹏加入了中标的南京长江隧道工程建设，这是在长江隧道项目中，海内施工团队首次自力使用大直径盾构机施工。之后，我国盾构施工手艺与日俱增，现在多项手艺处于国际领先水平。
中国依赖外洋盾构机的时势也被突破。一台通例直径盾构机，重量凌驾3000吨，机、电、液、气、传感等零部件凌驾3万个。云云多部件集成在一起，怎样包管协调运转？这曾令研发职员头疼不已。铁建重工掘进机总厂总工程师孙雪丰说，研制盾构机需要一个重大的跨学科、跨专业、跨行业的工业手艺系统支持，制造工艺重大，光设计图纸就有数千张。
2002年，盾构机研制被列入“863妄想”，中铁隧道集团牵头。经由多年产学研攻关，于2008年制造出我国首台具有自主知识产权的盾构机。其间，我国盾构手艺攻关的步队日益壮大，有浙江大学、华中科技大学等科研机构，也有铁建重工、北方重工、中交天和等制造厂商。
现在，“京华号”已顺遂掘进400多米，盾构机的多项设计指标在施工中获得验证。这意味着我国自主研发的最大直径盾构机总体抵达国际先进水平，我国实现了盾构机研制和盾构施工手艺从“跟跑”到“领跑”的跨越。
逐代优化，盾构机常压换刀手艺历经四代
制造盾构机，蓬勃国家有上百年历史，我国何以能快速实现追赶？业界专家的谜底是：施工手艺与制造手艺相互增进是要害。
专家体现，盾构机研制手艺的一直优化，更多来自施工的一连反响。
以盾构机换刀手艺为例。在盾构机掘进中，刀具损坏了怎么办？古板的方法是带压换刀，这需要繁琐的加压进舱、减压出舱等操作，耗时长、用度高，还保存清静危害。在施工历程中，手艺职员提出常压换刀设想。在南京长江隧道工程中，中铁十四局施工团队团结制造商，调解了盾构机结构，研发并乐成试用了第一代常压换刀手艺。
2010年，中铁十四局认真施工的南京地铁10号线过江隧道工程，面临重大的地质和高水压，手艺职员团结科研职员重新设计了换刀的结构系统，研发出第二代常压换刀手艺——套筒油缸式换刀手艺，并首次应用在11米级直径盾构施工中。
换刀手艺在工程实践中一连刷新立异。在2015年中标的武汉地铁8号线工程掘进中，针对江底差别岩性复合地层的地质条件，中铁十四局施工团队首次开发了滚齿交流式换刀手艺，成为第三代常压换刀手艺。
据先容，“京华号”配备的已是第四代常压换刀手艺。从带压到常压，逐代优化，这一从实践中反响研发、一直提升的换刀手艺，现在已成为大盾构研制的通例选项。
“我国盾构施工市场需求大，遇到的地质种类多，能够一连反响，推动盾构机自主研发快速更新迭代。”陈鹏说，好比，2017年9月我国研制的超大直径盾构机“沅安号”就设置了常压换刀，在新手艺应用上，海内盾构机很快遇上了国际一流水平。
富厚多样的基建施工需求，也推动我国盾构产品向小微化、巨型化、异形化生长。除大直径泥水平衡盾构机“京华号”外，国产大直径土压平衡盾构机、大直径硬岩盾构机等产品也纷纷下线，开创了一系列隧道新型开挖模式。
盾构机制造水平的提升，反过来为盾构施工应用翻开了辽阔的市场，在铁路工程、水利工程、都会刷新等领域大显身手。
国产盾构机走出去，成为中国制造的亮丽手刺
我国盾构装备的跨越生长，发动了配套工业跃升。孙旭涛先容，以刀具为例，2015年以前海内盾构机配备的刀具基本靠入口，现在国产化刀具不逊于国际品牌。
有统计显示，海内市场国产盾构机占有率已凌驾九成，全球市场份额靠近七成。走出去的国产盾构机，成为中国制造的亮丽手刺。专家剖析，中国细腻的治理和施工标准与大型装备一同出口，形成了“中国品牌”。
“就像好的车，需要懂车的人开一样，操作盾构机也是个手艺活。”孙旭涛说。2018年8月，苏通长江GIL综合管廊隧道工程意会，中铁十四局使用的盾构机完好率凌驾97%，盾构刀盘出水的时间，连下线时涂在盘面的红漆都清晰可见。细腻化的治理、维护，令外方赞叹。
依附过硬的质量和手艺，我国盾构机在外洋大显身手。现在，在以高标准著称的新加坡市场，中国生产的盾构机在交通建设中留下了身影 ；意大利公司采购我国盾构机，乐成建设了黎巴嫩大贝鲁特供水工程 ；在丹麦、法国等国家的地下工程中，中国盾构机也越来越多被运用。
“智能化、自动化是未来盾构手艺生长的偏向。”陈鹏说，在北京东六环项目上，工程职员正实验打造智慧工地，施工历程与物联网、大数据等团结，实验细腻化、流程化、智能化治理，进一步提高我国的盾构施工能力。
