相屆廣交會(huì)鄭州建地鐵巨型“土撥鼠”打洞余家叉

    它體重500噸、身長(zhǎng)75米、身價(jià)4000萬(wàn)元、一天能打洞36米

    今年6月6日，設(shè)立9個(gè)產(chǎn)品區(qū)。企業(yè)網(wǎng)上申請(qǐng)展位數(shù)量達(dá)到84954個(gè)，鄭州開(kāi)工地鐵。8月16日，需求已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出目前廣交會(huì)三期提供的5.5萬(wàn)個(gè)展位的規(guī)模。 綜觀今年整個(gè)叉車行業(yè)，為鄭州地鐵挖隧道而“量身定做”的專用大型機(jī)械――盾構(gòu)機(jī)（又名“隧道掘進(jìn)機(jī)”）在新鄉(xiāng)下線。這是第一臺(tái)由我企業(yè)生產(chǎn)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機(jī)。它體重500噸、身長(zhǎng)75米、身價(jià)4000萬(wàn)元，隨著國(guó)際大環(huán)境的變化出現(xiàn)首次回落并可能出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，一天能打洞36米，叉車行業(yè)調(diào)整不可避免，換一口“牙齒”需要60多萬(wàn)元。這個(gè)將蟄伏在城市地下深處的鋼鐵“土撥鼠”長(zhǎng)的什么樣？它是怎么干活的？為什么身價(jià)如此不菲……昨天，但該行業(yè)前景依然被看好。 大環(huán)境的影響，記者帶著這些問(wèn)題，并未阻礙各大廠商的參展熱情。盛大的廣交會(huì)依然以其獨(dú)特的魅力，來(lái)到位于新鄉(xiāng)的中鐵隧道集團(tuán)隧道設(shè)備制造公司組裝車間，吸引著國(guó)內(nèi)外眾多工業(yè)車輛廠商及相關(guān)配套商的參與。在工程機(jī)械展區(qū)和叉車展區(qū)，請(qǐng)?jiān)摴窘?jīng)理張志國(guó)給讀者揭開(kāi)河南造盾構(gòu)機(jī)的神秘面紗。

巨型“土撥鼠”身長(zhǎng)75米

    記：很多讀者都是從鄭州修地鐵才開(kāi)始知道盾構(gòu)機(jī)的。盾構(gòu)機(jī)到底是什么東西？請(qǐng)你介紹一下？

    張：盾構(gòu)機(jī)，國(guó)內(nèi)三十余家叉車制造及配件制造商亮相本次展會(huì)。其中包括：合力、大連叉車、臺(tái)勵(lì)福、上力、友高、美科斯、吉鑫祥、如意、諾力、浙力、華和、開(kāi)普、泰德重工、牛力、光明、依格曼、威士海、海天、鼎力、京茂、玉柴、常柴、濰柴、江淮動(dòng)力、前進(jìn)齒輪、前進(jìn)輪胎、天成座椅、恒久鏈條等。，又叫隧道掘進(jìn)機(jī)（Tunnel　Boring　Machine），是一種用于隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械，能實(shí)現(xiàn)掘進(jìn)、渣土輸送、洞壁支護(hù)，并一次開(kāi)挖隧道成型?，F(xiàn)代盾構(gòu)機(jī)集光、機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，涉及地質(zhì)、土木、機(jī)械、力學(xué)、液壓、電氣等多門(mén)學(xué)科技術(shù)。

    舉個(gè)形象的比喻，它就像一只鋼鐵打造的巨型“土撥鼠”，它在地下經(jīng)過(guò)的地方就會(huì)留下一長(zhǎng)溜整齊的大洞――地鐵隧道。盾構(gòu)機(jī)必須根據(jù)地質(zhì)情況“量體裁衣”設(shè)計(jì)制造，要求很高。

    記：你們公司組裝車間正在調(diào)試的盾構(gòu)機(jī)就是專供鄭州地鐵使用的吧？

    張：是的，這是第一臺(tái)由我企業(yè)生產(chǎn)、具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機(jī)。這臺(tái)為鄭州地鐵“量身定做”的盾構(gòu)機(jī)已在8月16日下線，調(diào)試后將用于鄭州地鐵中原東路站至紫荊山站區(qū)間隧道工程施工。

    記：盾構(gòu)機(jī)是地鐵施工的利器。很多讀者好奇，這個(gè)龐然大物身高體重到底是多少？由哪些分組成？

    張：這次為鄭州地鐵設(shè)計(jì)的“中鐵一號(hào)”盾構(gòu)機(jī)“身強(qiáng)體壯”，其中刀盤(pán)直徑是6.28米，有兩層樓那么高；總長(zhǎng)75米左右，相當(dāng)于3節(jié)火車車廂的長(zhǎng)度；總重接近500噸，相當(dāng)于100只體重5噸的大象。

    盾構(gòu)機(jī)主機(jī)分為4個(gè)分：刀盤(pán)、切口環(huán)、支撐環(huán)和盾尾，在主機(jī)后面還配備5節(jié)臺(tái)車。形象點(diǎn)來(lái)說(shuō)，刀盤(pán)就像它的“嘴”，工作起來(lái)像旋轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇，每旋轉(zhuǎn)一圈，“嘴”上的“鋼牙”就“啃”掉前方的泥土。在后面體內(nèi)的液壓千斤頂每平方厘米約2公斤的推力作用下，盾構(gòu)機(jī)緩慢向前推進(jìn)，并將切削下來(lái)的泥土“吃”進(jìn)“肚子”（土艙），然后由傳送帶將泥土送到尾的運(yùn)輸車上，運(yùn)輸車再將泥土拉到隧道開(kāi)挖口送到地面。

一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)最多挖洞10公里

    記：用盾構(gòu)機(jī)挖地鐵隧道有什么優(yōu)勢(shì)？

    張：相對(duì)人工開(kāi)挖隧洞，盾構(gòu)機(jī)施工安全、快速，對(duì)周邊環(huán)境影響小，在繁華城市中心進(jìn)行地鐵施工離不開(kāi)盾構(gòu)機(jī)。我們生產(chǎn)的第一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)已用于天津地鐵的隧道開(kāi)挖，月均進(jìn)度達(dá)320多米，對(duì)地上環(huán)境基本沒(méi)有影響。

    這次河南造的盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)最快掘進(jìn)速度為8厘米/分鐘，在鄭州軟土地層，具有一天掘進(jìn)24環(huán)（環(huán)寬1.5米）36米的能力。在同樣的地質(zhì)條件下，用人工淺埋暗挖隧洞施工速度每天僅有2米左右。

    這臺(tái)專為鄭州地鐵量身定做的盾構(gòu)機(jī)，是國(guó)內(nèi)首臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機(jī)，能夠適應(yīng)軟土、風(fēng)化巖地層及復(fù)合地層。它的關(guān)鍵件都是全球采購(gòu)的知名品牌。同時(shí)，我們針對(duì)鄭州地下地層的特點(diǎn)，專門(mén)為盾構(gòu)機(jī)設(shè)計(jì)了準(zhǔn)面板式刀盤(pán)，整機(jī)壽命達(dá)到10000小時(shí)，一般能掘進(jìn)7～10公里，造價(jià)4000萬(wàn)元。

    記：每臺(tái)盾構(gòu)機(jī)最長(zhǎng)能掘進(jìn)10公里，就需要更換。這是不是太浪費(fèi)了？

    張：盾構(gòu)機(jī)是高投入、高損耗的設(shè)備。和刮胡刀一樣，胡子太硬，就會(huì)把刀磨平了，刮不動(dòng)了。所以，盾構(gòu)機(jī)也有使用壽命。盾構(gòu)機(jī)最貴的是軸承，造價(jià)將近300萬(wàn)，經(jīng)過(guò)一定磨損，軸承就不能再使用了。

“大塊頭”能咬掉鋼筋混凝土

    記：盾構(gòu)機(jī)的刀盤(pán)看起來(lái)很像刮胡刀，上面有刀片，它是怎么工作的？

    張：盾構(gòu)機(jī)的工作原理與電動(dòng)剃須刀挺像。盾構(gòu)機(jī)前面有一個(gè)圓形刀盤(pán)，刀盤(pán)上安裝有很多刀片，工作時(shí)盾構(gòu)機(jī)會(huì)在千斤頂?shù)耐苿?dòng)下，旋轉(zhuǎn)刀盤(pán)并向前推進(jìn)，可以掘開(kāi)土層。盾構(gòu)機(jī)的圓柱體組件殼體，對(duì)挖掘出的隧洞起著臨時(shí)支撐作用，然后進(jìn)行排土、襯砌、壁后灌漿作業(yè)。這樣，一環(huán)一環(huán)推進(jìn)，一天一天深入，長(zhǎng)幾十公里的地鐵通道就挖成了。

    記：也可以說(shuō)，刀盤(pán)上的刀具就像它的牙一樣，地下土層那么硬，是不是經(jīng)常需要“換牙”？

    張：是不是需要換牙要根據(jù)地質(zhì)土層結(jié)構(gòu)來(lái)看，比如在廣州，那里的地下巖石結(jié)構(gòu)較多，掘進(jìn)200米就要換刀。而河南是黃河沖積平原，主要是沙質(zhì)黏性土，不是很硬，地層壓力大概為10~20兆帕。我們給它配的牙都是合金制成的，硬度很高，可以咬30兆帕以下的地層，連鋼筋混凝土都能咬下來(lái)。換刀頻率不好說(shuō)，要看鄭州實(shí)際地質(zhì)構(gòu)造情況。

    記：作為磨損主要件，盾構(gòu)機(jī)的“牙”是不是很貴？

    張：一般鑲上嶄新的滿口“牙齒”需要60多萬(wàn)，而有了這口好“牙”，掘進(jìn)過(guò)程中就能盡量少磨損了。

    記：掘進(jìn)過(guò)程中如果遇到地下水怎么辦？

    張：如果地鐵沿線地下水豐富，這些水一旦進(jìn)入盾構(gòu)機(jī)，將造成無(wú)法控制的面。遇到地下水不用怕，盾構(gòu)機(jī)在掘進(jìn)的同時(shí)還可以往泥水里添加一種特殊的泡沫，能達(dá)到土壤改良的效果。這樣一來(lái)泥漿就變成“果凍”了，不會(huì)影響施工。不過(guò)這種泡沫挺貴的，每升要十元錢(qián)，比汽油價(jià)格還貴。

巨型“土撥鼠”身價(jià)4000萬(wàn)

    記：生產(chǎn)專供鄭州地鐵的這臺(tái)盾構(gòu)機(jī)花費(fèi)了多長(zhǎng)時(shí)間？什么時(shí)候能投入使用？

    張：生產(chǎn)花了八個(gè)多月。從今年年初就開(kāi)始投入生產(chǎn)，各個(gè)件生產(chǎn)結(jié)束后，組裝起來(lái)就用了兩三個(gè)月，8月16日下線；預(yù)計(jì)本月底把它拆解后運(yùn)往鄭州，再用一個(gè)月時(shí)間組裝，投入施工應(yīng)該在10月份了。

    記：這臺(tái)盾構(gòu)機(jī)造價(jià)多少？同配置的國(guó)外產(chǎn)品的價(jià)位又是多少？

    張：為鄭州地鐵量身打造的這臺(tái)盾構(gòu)機(jī)造價(jià)是4000萬(wàn)元左右。國(guó)外相同配置的盾構(gòu)機(jī)要5000萬(wàn)元左右，相比之下，我們河南造的盾構(gòu)機(jī)就便宜了1000萬(wàn)元。

    記：造價(jià)為什么會(huì)這么高？貴在哪兒了？

    張：主要是貴在了購(gòu)買國(guó)外元件上。根據(jù)地質(zhì)條件的不同，所用的盾構(gòu)機(jī)種類也有所不同。對(duì)于地質(zhì)條件復(fù)雜的，盾構(gòu)機(jī)也相對(duì)更精密、技術(shù)含量更高。目前，國(guó)內(nèi)能生產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的企業(yè)有十幾家，但是擁有核心技術(shù)的元件還是主要依靠國(guó)外進(jìn)口。平均說(shuō)來(lái)，進(jìn)口的國(guó)外件占五成或者五成以上。比如，一個(gè)大排量的馬達(dá)售價(jià)就是30多萬(wàn)。

鄭州建地鐵至少要14臺(tái)盾構(gòu)機(jī)

    記：鄭州地鐵大概需要幾臺(tái)盾構(gòu)機(jī)？

    張：鄭州地鐵實(shí)驗(yàn)段及一號(hào)線大約需要14臺(tái)盾構(gòu)機(jī)。根據(jù)施工需要，由我們來(lái)生產(chǎn)5臺(tái)。

    記：研發(fā)國(guó)產(chǎn)的盾構(gòu)機(jī)花費(fèi)了很長(zhǎng)時(shí)間吧？

    張：我們擁有一支50人的研發(fā)隊(duì)伍，兩名碩士，其余全是學(xué)士。從2000年開(kāi)始研發(fā)，直到去年4月份第一臺(tái)自主研發(fā)的盾構(gòu)機(jī)制造，用了8年時(shí)間，前后總共投入了4500多萬(wàn)元的研發(fā)經(jīng)費(fèi)。

    記：那這樣500多噸的一個(gè)龐然大物，運(yùn)輸起來(lái)一定很麻煩吧？

    張：是啊，盾構(gòu)機(jī)體態(tài)龐大，運(yùn)輸可不容易。運(yùn)輸前，先將刀盤(pán)、前盾、中盾、尾盾分別裝在大拖車上，通過(guò)公路運(yùn)抵鄭州，耗時(shí)一兩天，僅運(yùn)費(fèi)估計(jì)就需要30多萬(wàn)元。如果用汽車來(lái)起吊，需要340噸到360噸的起重機(jī)，如果使用履帶式起重機(jī)，也得至少用240噸級(jí)別的。

河南造盾構(gòu)機(jī)走向全國(guó)

    記：全國(guó)生產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的有十多家企業(yè)，河南造的盾構(gòu)機(jī)處在什么水平？

    張：生產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)在國(guó)內(nèi)算是剛剛開(kāi)始，目前國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)還是處在推廣階段。國(guó)內(nèi)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的有3家，中鐵隧道集團(tuán)隧道設(shè)備制造有限公司就是其中之一。這臺(tái)專供鄭州地鐵的盾構(gòu)機(jī)，是863計(jì)劃盾構(gòu)研制取得的最新成果，可以說(shuō)不僅打破了國(guó)外技術(shù)壟斷，而且在多方面進(jìn)行了改進(jìn)，整機(jī)性能上有了進(jìn)一步提升，使國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)能和洋盾構(gòu)機(jī)抗衡。

    記：你們現(xiàn)在年生產(chǎn)能力是多少臺(tái)？現(xiàn)在訂單多不多？

    張：我們目前有兩條同時(shí)生產(chǎn)的生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力是20臺(tái)。眼下正在擴(kuò)建廠房，再擴(kuò)建3條生產(chǎn)線，屆時(shí)將可以達(dá)到5臺(tái)生產(chǎn)線同時(shí)運(yùn)作。

    眼下國(guó)內(nèi)地鐵正在日益升溫，盾構(gòu)機(jī)的市場(chǎng)需求很大，我們目前已經(jīng)接了10個(gè)訂單，其中鄭州5臺(tái)、西安2臺(tái)、北京3臺(tái)，這還不包括和成都聯(lián)合生產(chǎn)的一臺(tái)。訂單全完成大概要到明年的6月份。

    2005年6月起，杭州、沈陽(yáng)、哈爾濱、成都、南京、西安、鄭州等城市相繼加入開(kāi)建地鐵的行列。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2010年，我國(guó)有13座城市新建軌道交通26條，總長(zhǎng)度為1200公里，投入施工的盾構(gòu)機(jī)將達(dá)100臺(tái)。可以說(shuō)，盾構(gòu)機(jī)搭上了開(kāi)往春天的地鐵。

    2015年前，國(guó)內(nèi)將需要盾構(gòu)機(jī)300臺(tái)左右，這是一個(gè)將近200億的大市場(chǎng)。盾構(gòu)機(jī)市場(chǎng)在國(guó)內(nèi)剛剛起步，可以說(shuō)，我們五十年都不愁沒(méi)有活干。

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