核心提示

作為我國重要的工業(yè)基地，遼寧素有“共和國裝備部”的美譽。諸多領(lǐng)域的國家重大工程中，都有“遼寧制造”的參與和貢獻。

近日，隨著新疆某民生工程項目最后一段巖壁轟然碎落，由北方重工設(shè)計制造的“奮進號”TBM成功貫通，創(chuàng)造了單機掘進26.521公里的世界最長紀(jì)錄，彰顯“國之重器”的磅礴力量，為“大器”遼寧再添新的注腳。

勇往直前

彰顯“中國智造”風(fēng)采

全斷面隧道掘進機是一種直接服務(wù)于大型工程的關(guān)鍵設(shè)備。因其掘進時只能進不能退，也被稱作“勇往直前的大力士”。北方重工是我國最早進行該領(lǐng)域研發(fā)制造的企業(yè)。

新疆該工程項目所在地隧洞地質(zhì)條件復(fù)雜，較堅硬圍巖占比約93.73%。“比如說超硬巖，強度達到200兆帕以上，還有大面積的軟巖破碎帶，這就要求我們的掘進機要針對不同地層、不同巖層的情況，進行有針對性的設(shè)計?！北狈街毓に淼谰蜻M工程技術(shù)公司技術(shù)負責(zé)人許成發(fā)介紹說。

對地下掘進而言，不同性質(zhì)的地層施工難度差異很大，而在復(fù)雜的地質(zhì)條件下，難度會成倍放大。長時間、長距離連續(xù)掘進，國產(chǎn)設(shè)備能不能經(jīng)受住考驗？

面對疑慮與擔(dān)憂，北方重工不負眾望。基于全斷面掘進機國家重點實驗室的技術(shù)儲備，結(jié)合北方重工滾刀布置計算方法及北方重工滾刀分布合力矩校核方法，設(shè)計人員優(yōu)化了刀具選型和軌跡分布，在國內(nèi)首次選用了20寸盤形滾刀，多種創(chuàng)新技術(shù)和設(shè)計疊加，保障了該產(chǎn)品在應(yīng)用中的優(yōu)異表現(xiàn)。

掘進期間，“奮進號”硬巖隧道掘進機設(shè)備完好率達到96%，在刷新單機掘進最長世界紀(jì)錄的同時，還創(chuàng)造了最高月進尺752米、最高日進尺40.3米的掘進紀(jì)錄。

合作創(chuàng)新

推進隧道掘進技術(shù)產(chǎn)業(yè)化

體型龐大、只進不退的掘進機，其實離日常生活并不遙遠。人們常說的盾構(gòu)機，也是全斷面隧道掘進機的一種，廣泛應(yīng)用于城市軌道交通、地下綜合管廊、鐵路及公路隧道等工程，具有安全、快速、高效、不受氣候影響、有利于環(huán)境保護和降低勞動強度等特點，可實現(xiàn)綠色施工，且安全保障程度高，成為隧道施工的主流技術(shù)和發(fā)展方向。

北方重工技術(shù)、產(chǎn)品的發(fā)展，始終與遼寧、沈陽的城市發(fā)展同頻共振。堅持合作創(chuàng)新的發(fā)展模式，北方重工從2003年起步，進入全斷面隧道掘進機的研發(fā)領(lǐng)域，并取得了較好較快的發(fā)展。

2006年，北方重工制造的首臺直徑5.93米硬巖雙護盾隧道掘進機成功下線；同年6月，北方重工擊敗多家國外競爭對手，一舉獨攬6臺大型泥水平衡盾構(gòu)機制造合同，創(chuàng)下了國內(nèi)盾構(gòu)機國際競標(biāo)的歷史紀(jì)錄；2007年，北方重工并購法國公司，2016年并購美國公司，躋身國際化市場前列，躍居世界級盾構(gòu)機研制基地。

北方重工等中國企業(yè)通過走批量化設(shè)計制造國產(chǎn)隧道掘進裝備的路徑，推動我國隧道掘進技術(shù)邁上了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路。

合力攻關(guān)

拓展國產(chǎn)化發(fā)展道路

隧道掘進機結(jié)構(gòu)復(fù)雜，是一種匯集機械、電控、液壓等多種技術(shù)于一體的高端裝備，上萬種零部件配合，才能確保在地下施工過程中萬無一失。

憑借對隧道掘進技術(shù)的理解和多年制造隧道掘進機的經(jīng)驗，北方重工隧道掘進機的國產(chǎn)化率不斷提升，但主軸承卻一直依賴進口。為了啃下這塊“硬骨頭”，中國科學(xué)院金屬研究所聯(lián)合北方重工，在沈陽市政府大力支持下，對隧道掘進機主軸承發(fā)起攻關(guān)，先后攻克了十多項關(guān)鍵核心技術(shù)難題，最終打通了隧道掘進機自主可控制造的“最后一公里”。

在試驗過程中，北方重工技術(shù)人員采用盾構(gòu)網(wǎng)控數(shù)據(jù)平臺進行管理，對推力、扭矩、轉(zhuǎn)速3個現(xiàn)實應(yīng)用參數(shù)全程監(jiān)測并留存記錄，對掘進設(shè)備在不同地層中多種掘進參數(shù)組合下的主軸承運行狀態(tài)進行監(jiān)測；主軸承驅(qū)動電機電流正常，齒輪油及主軸承溫度正常，主驅(qū)動系統(tǒng)運行良好，“機、電、液”各系統(tǒng)均達到使用要求……國產(chǎn)化驗證工作圓滿完成。

經(jīng)過20余年探索，如今，北方重工已掌握了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的土壓平衡盾構(gòu)機、泥水平衡盾構(gòu)機、全斷面硬巖隧道掘進機、煤礦巷道掘進機等一系列隧道工程裝備的設(shè)計研發(fā)和制造技術(shù)。僅盾構(gòu)機就已累計制造300余臺，大幅降低了國內(nèi)市場的產(chǎn)品價格，為我國節(jié)省了大量建設(shè)資金。

在這里，以“技術(shù)裂變”賦能新領(lǐng)域創(chuàng)新發(fā)展，正在成為轉(zhuǎn)化、培育新質(zhì)生產(chǎn)力的有力途徑。創(chuàng)新發(fā)展，勇往直前，打開無限可能。

“奮進號”TBM

由北方重工設(shè)計制造的“奮進號”硬巖隧道掘進機，全名為“φ7.83米敞開式巖石掘進機”，是全球范圍內(nèi)首臺設(shè)計壽命大于33公里的硬巖隧道掘進裝備，技術(shù)實力達到世界頂尖水平。其作為核心設(shè)備，在新疆某民生工程項目中奮戰(zhàn)了7年之久，并創(chuàng)造了單機掘進26.521公里的世界最長紀(jì)錄。