心落戶長沙中鐵隧道洪開榮：走在盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化前沿首個(gè)江

10月24日，這是江麓民品在“前有標(biāo)兵、后有追兵”的激烈競爭中，盾構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新及盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化高端論壇在河南鄭州舉行，為進(jìn)一步貼近市場、跟進(jìn)客戶、擴(kuò)大銷售而采取的重要舉措。自去年下半年以來，工程院院士王夢恕、梁文灝、鄭穎人、王景全，國際國內(nèi)工程機(jī)械行業(yè)需求疲軟，科學(xué)院院士熊有倫以及來自高校和企業(yè)的專家云集盾構(gòu)及掘進(jìn)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室“華山論劍”，公司民品產(chǎn)銷形勢面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為擺脫困境，探討盾構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新及掘進(jìn)中遇到的各種難題，加大營銷力度，為今后修建特長海底隧道提供技術(shù)儲(chǔ)備，公司決策層更加關(guān)注城市化進(jìn)程、始終關(guān)注中崛起動(dòng)態(tài)、研究分析塔機(jī)市場發(fā)展前景。在二三線城市產(chǎn)品需求相對較強(qiáng)、湖南爭當(dāng)中崛起“引擎”的大背景下，為加速我國盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程出謀劃策。

 目前，決定充分利用本人緣、地緣優(yōu)勢，我國已成為世界隧道大國，在原有站辦的基礎(chǔ)上，城市軌道交通掀起新，組織籌建長沙、衡陽、懷化、益陽“江麓”品牌工程機(jī)械4S綜合服務(wù)中心，隧道穿江越洋正在興起，建立并優(yōu)化相應(yīng)的“4S”工作制度與流程，盾構(gòu)研制和施工在未來一段時(shí)期是一個(gè)巨大的市場。為此，更規(guī)范、便捷的為客戶提供個(gè)性化的售前、售中、售后服務(wù)，記者圍繞盾構(gòu)技術(shù)創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化采訪了盾構(gòu)及掘進(jìn)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、中鐵隧道集團(tuán)公司總工程師洪開榮博士。

 承擔(dān)級課題搶占科技制高點(diǎn)

 洪開榮畢業(yè)于北京交通大學(xué)，以此增強(qiáng)江麓民品用戶對產(chǎn)品的信心、對江麓品牌的信心，師從著名隧道專家王夢恕院士，擴(kuò)大“江麓”民品在本地區(qū)的影響力，主持多項(xiàng)863、973課題，不斷提高“江麓”產(chǎn)品在湖南的市場占有率，在海底儲(chǔ)氣儲(chǔ)油洞庫群、復(fù)雜地質(zhì)條件下盾構(gòu)施工技術(shù)領(lǐng)域取得突出成績，為企業(yè)取得良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，榮獲全國五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)?、中原學(xué)者等稱號。

 洪開榮介紹：“實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢在于產(chǎn)、學(xué)、研、用緊密結(jié)合，努力把湖南成為“江麓”民品真正意義上的牢不可破的“大本營”、“根據(jù)地”。目前，相互促進(jìn)，長沙、益陽辦事處籌建工作現(xiàn)已全面完成，良性發(fā)展，衡陽、懷化辦事處正處于最后籌備階段，目前取得可喜成績，有望在11月上旬正式投入使用。，極大地提升了盾構(gòu)及掘進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新能力。”

上世紀(jì)90年代中期，中鐵隧道集團(tuán)率先采用TBM成功修建西康鐵路秦嶺隧道。進(jìn)入21世紀(jì)以來，他們率先采用復(fù)合式盾構(gòu)成功修建廣州地鐵二號線越三區(qū)間，開啟了盾構(gòu)法大規(guī)模修建城市地鐵的序幕。

洪開榮說：“在施工過程中，我們發(fā)現(xiàn)，‘洋盾構(gòu)’往往水土不服，并且配件昂貴，也正是在一次次的克難中，我們認(rèn)識到盾構(gòu)國產(chǎn)化的重要性和緊迫性。”但是，盾構(gòu)機(jī)制造工藝復(fù)雜，附加值高，技術(shù)僅為國外少數(shù)發(fā)達(dá)掌握和壟斷。“如果不能實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)國產(chǎn)化，我們將永遠(yuǎn)受制于人。”

 在科技和河南的大力支持下，中鐵隧道集團(tuán)公司從2002年開始承擔(dān)起863計(jì)劃盾構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)課題研究，經(jīng)過七年多努力，自主設(shè)計(jì)制造出我國首臺(tái)復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)——“中鐵一號”。如今“中鐵”系列盾構(gòu)憑借故障率低、控制精度高、造價(jià)合理等優(yōu)勢，已在全國軌道交通中發(fā)揮主力軍作用。

2010年初，科技正式批準(zhǔn)以中鐵隧道集團(tuán)有限公司為依托，籌建盾構(gòu)及掘進(jìn)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，承擔(dān)起一批級科研課題。

2011年5月，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的首個(gè)973計(jì)劃“基于高效破巖的盾構(gòu)刀盤刀具數(shù)字化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)研究”課題啟動(dòng)。

 2011年12月，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的第二個(gè)973計(jì)劃“盾構(gòu)電液測控方法與系統(tǒng)集成技術(shù)研究”課題通過了科技專家論證。

 2012年4月26日，盾構(gòu)及掘進(jìn)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在鄭州高新區(qū)揭牌。

 洪開榮介紹：實(shí)驗(yàn)室圍繞盾構(gòu)的地質(zhì)適應(yīng)性及盾構(gòu)掘進(jìn)的快速、安全、文明的目標(biāo)開展相關(guān)技術(shù)研究，確定了刀盤刀具技術(shù)、盾構(gòu)施工控制技術(shù)、系統(tǒng)集成與控制技術(shù)3個(gè)研究方向，刀具綜合檢測系統(tǒng)、施工數(shù)據(jù)處理、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等11個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，開展了海峽兩岸盾構(gòu)施工技術(shù)交流等一系列高層次交流活動(dòng)，在多方面取得重要進(jìn)展。

“科研與施工緊密配合，相互促進(jìn)。”洪開榮說。目前盾構(gòu)掘進(jìn)遠(yuǎn)程故障診斷研究工作啟動(dòng)，初步實(shí)現(xiàn)了盾構(gòu)施工操作數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送和分析，逐步在重慶軌道交通六號線、深圳地鐵十一號線、武漢地鐵過江隧道等項(xiàng)目展開試點(diǎn)并取得顯著效果。

 攻克各類施工難題加速盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化

 “地面變形、設(shè)備失效、方向失準(zhǔn)是盾構(gòu)機(jī)施工面臨的國際公認(rèn)難題，我們不但攻克了，而且積累了豐富的施工經(jīng)驗(yàn)。”洪開榮說，“我們是隧道專業(yè)施工隊(duì)伍，要敢為人先，勇于實(shí)踐，必須做隧道行業(yè)科技創(chuàng)新的引領(lǐng)者。”

 被譽(yù)為“萬里長江第一隧”的武漢長江隧道，面臨帶壓進(jìn)倉作業(yè)、盾構(gòu)前方障礙物的探測與處理等五項(xiàng)世界性難題，盾構(gòu)推向江中時(shí)，曾遇到沉船、炮彈等物體，嚴(yán)重阻礙了盾構(gòu)前行。項(xiàng)目了專門研究處理科研小組，對盾構(gòu)進(jìn)行全程監(jiān)控，采用磁感應(yīng)探測、高磁力吸引等先進(jìn)探測方法，為盾構(gòu)前行掃除障礙。

 洪開榮介紹：“‘急轉(zhuǎn)彎’施工是越江隧道面臨的一道重要難題，極易造成盾構(gòu)卡殼、管片破損錯(cuò)位、管片漏水等，嚴(yán)重情況下還會(huì)造成隧道變形、坍塌。” 在武漢地鐵越江隧道施工中，科研人員不但發(fā)明了盾構(gòu)姿態(tài)預(yù)測糾偏技術(shù)，解決了失準(zhǔn)難題，而且創(chuàng)造性地讓“盾頭”和“盾尾”分離，通過精確計(jì)算，嚴(yán)控盾構(gòu)姿態(tài)、減小推力和掘進(jìn)速度，使盾構(gòu)成功通過了大曲線彎道。

 廣（州）深（圳）（香）港鐵路客專獅子洋隧道是隧道施工從穿江向越洋時(shí)代延伸的標(biāo)志性工程。洪開榮任項(xiàng)目經(jīng)理，帶領(lǐng)科研人員對盾構(gòu)刀盤刀具、推進(jìn)和驅(qū)動(dòng)等子系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，使得各系統(tǒng)故障率顯著降低，逐一攻克了600米江底裂隙發(fā)育段等12項(xiàng)重大危險(xiǎn)源，破解了盾構(gòu)“江底掘進(jìn)、相向掘進(jìn)、地中對接”難題，為我國類似長大水下與海底隧道提供了具體參數(shù)和借鑒。

 洪開榮介紹：“我國地質(zhì)復(fù)雜多變，因此，我們掌握的盾構(gòu)機(jī)類型豐富，實(shí)踐性強(qiáng)，這是我們與國際同行相比具有的優(yōu)勢。”TBM是適應(yīng)于復(fù)雜地質(zhì)特長山嶺隧道施工，實(shí)驗(yàn)室著力突破核心技術(shù)，研制出超越國際同類產(chǎn)品的TBM成套裝備。

  在有著“解隴中之渴”之稱的甘肅引洮供水隧洞施工中，重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室量體裁衣對“洋盾構(gòu)”的刀盤和盾體進(jìn)行設(shè)計(jì)與改造，施工連創(chuàng)新高，并以1868米的掘進(jìn)記錄刷新TBM世界記錄。

 中鐵隧道集團(tuán)不僅在盾構(gòu)科技創(chuàng)新中創(chuàng)造新記錄，而且在十余年實(shí)踐中攻克了一個(gè)個(gè)盾構(gòu)施工難題，成為盾構(gòu)施工規(guī)范的實(shí)踐者和制定者。洪開榮主持、參與編寫的《盾構(gòu)法隧道施工與驗(yàn)收規(guī)范》等已成為標(biāo)準(zhǔn)。

  穿江越洋 水下隧道發(fā)展方興未艾

  “平步跨高山，談笑越江海。”中鐵隧道集團(tuán)公司總工程師洪開榮認(rèn)為，數(shù)百年來遇水架橋的思維正在被打破，從大江大河甚至海底下面穿越已不再是夢想。

 特別是沿江沿海地區(qū)，城市空間非常有限，而隧道出入口占地少、不擾民，優(yōu)勢很大。因此，向地下和水下空間將是必然趨勢。

  隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的飛速發(fā)展，島與島之間、島與之間、海峽之間的海底隧道連接越來越多，越來越重要。例如研究論證中的瓊州海峽隧道、渤海海峽和臺(tái)灣海峽，屬于世界級工程，關(guān)系到物資運(yùn)輸儲(chǔ)備、發(fā)展和領(lǐng)土安全，適合采用超級盾構(gòu)、TBM與鉆爆法聯(lián)合施工。施工智能化、信息化和機(jī)械化技術(shù)，都需要繼續(xù)加快發(fā)展和提高。

  業(yè)內(nèi)專家指出，江河海洋地下工程空間具有廣闊的發(fā)展前景，已成為建筑業(yè)新的發(fā)展亮點(diǎn)。

  目前，中鐵隧道集團(tuán)擁有盾構(gòu)機(jī)60余臺(tái)，多次成功穿越長江、黃河和珠江等大江大河，攻克了海底花崗巖極度軟弱不均地層、高水壓進(jìn)倉作業(yè)、長距離掘進(jìn)對接等世界級難題，不斷刷新國內(nèi)甚至世界記錄。他們不但總結(jié)出適宜水下大直徑盾構(gòu)施工計(jì)算模型，前瞻性地進(jìn)行盾構(gòu)前沿科技研究，而且引領(lǐng)我國隧道施工進(jìn)入穿江越洋時(shí)代，走在了國際盾構(gòu)科技及產(chǎn)業(yè)化前沿。

 “人在地上走，車在地下行。江河湖海任我游，島峽相連新。這是中隧人的夢想，也是隧道科技未來使命之所在。”洪開榮自豪地說。

標(biāo)簽：隧道機(jī)械 盾構(gòu)機(jī)械