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80余台隧道掘进机向水而行 中铁装备服务全球水利水电建设

来源:中铁工程装备集团有限公司

作者:设研总院 张冬

点击量:5878

发布时间:2022-03-23

【  特大  】

  
开栏的话

2014年5月10日,习近平总书记视察中铁装备,作出“要推动中国制造向中国创造转变,中国速度向中国质量转变,中国产品向中国品牌转变”重要指示。这些年,中铁装备始终牢记总书记嘱托,加快技术进步、加大市场开发、加强管理创新,不断抢占世界掘进机技术制高点,一件件大国重器横空出世,一批批关键技术实现突破,异型掘进机世界领跑,深化改革气势如虹、产品类型不断丰富、市场版图持续拓展、综合实力越来越强,产销量连续十年中国第一、连续五年世界第一,畅销30多个国家和地区


     在第六个“中国品牌日”到来之际,中铁装备推出“智造世界品牌”系列报道,讲述装备发展新故事,传递科技改变生活新气象,展现创新引领高质量发展新路径,共谱华章致敬中国品牌日,敬请关注。


水,是人类生产生活不可缺少的重要资源

重大水利工程是造福民生的主力

是经济社会发展的命脉

是兴国安邦的重要工程

“功”在当代,“利”在千秋


人类水利资源开发利用历史悠久

我国大运河、都江堰、灵渠等一批水利工程

举世闻名,影响深远


治水定当夯实根基,兴国必须铸造重器

近年来,中铁装备累计有80余台盾构/TBM

应用于全球水利水电工程

为重大水利工程建设提供了装备支撑

为世界水利事业作出积极贡献



1“永吉号国内首批TBM应用于引松供水工程



水利工程多处于山区,地形起伏大、地质复杂、岩土硬度较高,建设过程使用硬岩掘进机(TBM)常常是最佳选择。


盾构机号称工程机械之王,硬岩掘进机(TBM)则是王中之王。业内人都清楚,掌握不了TBM技术,就不算是成熟的隧道掘进机制造商。为此,中铁装备在国内率先从2011年开启了国产TBM的研制之路,2015年1月26日,中铁装备依托国家“863”“973”计划自主研制的直径8.03米敞开式全断面岩石掘进机(TBM) “永吉号”成功下线,应用于吉林省引松供水工程项目。


“永吉号”以其超强的地质适应性和稳定性,提前9个月顺利贯通,实现了一系列国内TBM施工史上的重大突破。


以此为起点,中铁装备的创新团队历时数年,突破了一系列关键技术难题,完全具备了复杂地质条件下超大直径TBM整机技术和制造实力。

2“红旗渠号见证水利工程施工装备的飞跃



二十世纪60年代,河南林州人民自力更生,苦战十年,在太行山上的悬崖陡壁上筑起了“人工天河”——红旗渠。没技术、没设备,在修建红旗渠的过程中,当地人民也付出了极大的代价。

2020年9月29日,在林州市南水北调西部调水工程现场,中铁装备研制的“红旗渠号”TBM始发启动。这是河南省水利系统首次采用大型智能隧洞硬岩掘进设备,距离林州人民开始修建红旗渠,正好是一甲子的轮回。盾构机/TBM的应用给水利工程建设带来了革命性的变革。
从红旗渠,到引汉济渭、引江济汉;从引绰济辽,到南水北调、滇中引水,我国多个重大水利工程,都能看到中铁装备研制的TBM的身影。
 

3龙岩号让“束水攻石”的奇思妙想变为现实



2019年,在明朝水利专家潘季驯提出“束水攻沙”治河方略的400多年后,中铁装备和黄河设计院创造性地提出“束水攻石”的思路:为传统TBM搭载高压水刀,用“水刀”和“滚刀”共同破岩,联合研制了应用于福建龙岩市万安溪引水工程隧洞的、国内首台高压水力耦合破岩TBM“龙岩号”。

“龙岩号”不仅是国内首台高压水力耦合破岩TBM,也是国内自主研制的超小直径凯式TBM,是推动第四代半掘进机技术创新迈出的重要一步。新一代掘进机将逐步舍弃过去刀盘、刀具等机械掘进的方式,转而以光、电、液等其它介质进行破岩,这将有效解决当前掘进速度缓慢、刀具磨损快等难题,显著提升效率,为铁路、公路、水利和地下空间开发等领域建设提供更优选择。
 

4“云岭号”与“弘毅号”滇中引水项目上的“双子座”


滇中引水工程是目前国内规模最大、投资最多的水利工程,是解决滇中地区严重缺水问题的特大型调水工程。香炉山隧洞位于滇中引水工程大理Ⅰ段的首部,是滇中引水工程全线最具代表性的深埋长隧洞、重点难点和控制性工程,被称为滇中引水工程全线的“咽喉”工程和“上甘岭”。



中铁装备研制的直径9.83米的敞开式硬岩掘进机——“云岭号”已经在香炉山隧洞高效施工。截至目前已掘进突破3500米,并取得最高月进尺663米,最高日进尺38.6米的好成绩。


此前刚刚下线的“弘毅号”,也将奔赴这里一展身手。设备采用一系列针对性设计,并搭载了超前地质预报系统、智能混喷、渣水分离等功能,其多项设计和施工工艺均为国内首创。
 

5“引故入新”实现”双龙会“建功国内最长盾构区间引水隧洞工程



引故县水库优质水源,入新安县三河水厂,这是古都洛阳惠及民生的一项重大水利工程——“引故入新”。工程线路总长20.8千米,隧洞全长约18.652千米,具有埋深大、距离长、洞径小、水文地质情况复杂等特点,是国内水利系统首次将盾构技术应用于“大埋深”隧洞的项目,也是国内最长盾构区间引水隧洞工程。


工程采用中铁装备打造的两台直径为3.83米的复合式土压平衡盾构机“新龙一号”“新龙二号”,两台盾构机分别从进出口相向掘进,单区间盾构隧道长约10千米,全程不设竖井,盾构机在洞内完成掘进对接,于2021年9月24日精准实现“双龙会”。该项目创造了我国引水隧道工程盾构施工隧道内径最小、单区间掘进距离最长的小直径土压平衡盾构施工纪录。
 

6  29台盾构大兵团作战珠三角水资源配置工程



珠江三角洲水资源配置工程是国务院部署的一项重大水利工程,是广东省历史上投资额最大、输水线路最长、受水区域最广的水资源调配工程。在珠三角水资源项目全部47台设备需求中,中铁装备提供了其中的29台设备,为整个项目的施工提供了强力支持。


广东榕江关埠引水工程是三江连通工程的关键控制性项目,分别采用中铁装备研制的1台双模盾构和3台双护盾TBM分区段掘进施工。设备表现出优异的耐磨性与地质适应性,实现了低成本、高效率的掘进施工。

“一带一路”沿线的“水利使者”



中铁装备积极响应“一带一路”倡议,研制的盾构/TBM在“一带一路”沿线国家和地区广泛应用。应用于澳大利亚Snowy Hydro 2.0(雪山2.0水电站)项目建设的11.09米硬岩TBM(中铁783号),是我国出口的最大直径水利工程硬岩TBM。



应用于黎巴嫩“大贝鲁特”引水工程的小直径硬岩掘进机“中铁238号”凭借刀具背装、小刀间距和刀具非线性布置等针对性设计,彻底解决了当地居民的饮用水问题,让当地居民告别昂贵的桶装水。


得益于雄厚的技术实力和丰富的施工经验,中铁装备应用于其他水利工程项目的设备都有不俗表现:“中铁696号”TBM在杭州千岛湖引水项目隧洞施工时,提前一年完成洞通;“中铁667”“中铁668号”TBM在内蒙古引绰济辽项目连续4个月月施工进尺突破1000米;“中铁776号”TBM在抽水蓄能电站排水廊道螺旋线小转弯施工突破月进尺500米的骄人成绩……


“惟创新者进,惟创新者强,惟创新者胜。”中铁装备将继续以创新为钥,为世界水利水电工程建设贡献中国装备、中国智慧和中国方案。