世界首台,向世界首先前行
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对于我国盾构研发制造的龙头企业——中铁工业而言,5月10日是一个特殊的日子。

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5年前的这一天,习近平总书记来到河南考察,在中铁工业旗下的中铁装备集团提出“三个转变”的重要指示精神: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。

  屡屡刷新全球盾构机行业各项技术指标的中国中铁工程装备集团有限公司(以下简称中铁装备)昨日又创世界第一。在习近平总书记视察企业并寄语“三个转变”两年之后,全球首台马蹄形盾构机在这里问世。云集盾构行业领域研发、生产、施工“三巨头”,如今,河南已成为引领“盾构”这一智能装备制造业发展的“风向标”。  “长相”与功能都不一般 为挖掘山岭隧道而生。  7月17日上午11时16分,在位于郑州的中铁装备国家TBM(全断面隧道掘进机)产业化基地内,一台“长相”颇为独特的盾构机正式下线。  这台盾构机与一旁的“兄弟”相比,它“脸盘儿”要大上许多。同时,和身旁两台传统盾构机的标准“圆脸儿”不同,这台盾构机的刀盘整体近似于椭圆形,远观形似马蹄。  据了解,这台“长相”奇特的异形盾构机不仅在外形上“与常人有异”,更实现了施工工法、技术上的“变形”。现场工作人员告诉记者,这台盾构机上的11个刀盘既可同时转动,也可单个转动、任意组合转动。这样一来,在施工中它具备了“方向自我纠偏”的能力。  据了解,这台“身负异能”的盾构机在下线后,将用于目前国内最大规模运煤专线蒙华铁路的施工当中。线路重点工程白城隧道,将依靠这台盾构机前来完成。  “它填补了国内盾构法在山岭铁路隧道施工的技术空白。”隧道施工方代表,中铁四局集团副总经理刘勃在下线仪式上对于这台马蹄形盾构机给予了高度评价。“传统方式作业一天能挖50米左右,且工作环境非常危险,利用盾构机,保守估计一天开挖300米。”中铁装备集团总经理谭顺辉介绍说。  与此同时,中铁装备董事长李建斌介绍说,马蹄形盾构机的诞生,标志着世界异形隧道掘进机研制技术迈向新阶段。实现了在隧道施工中“一次打通上、下行两条并行铁路宽度”的施工要求,告别了以往“一次打通一条线”的历史。  总书记曾在此寄语 希望企业实现“三个转变”  提起坐落于郑州经开区的中铁装备,相信不少读者都不陌生。2014年5月10日,习近平总书记来郑考察时,曾在这家企业的车间里提出了对我国智能装备制造行业“三个转变”的寄语。  当日陪同总书记考察的李建斌向记者回忆说,站在盾构机总装车间总书记表示,装备制造业是一个国家制造业的脊梁,目前我国装备制造业还有许多短板,要加大投入、加强研发、加快发展,努力占领世界制高点、掌控技术话语权,使我国成为现代装备制造业大国。一个地方、一个企业,要突破发展瓶颈、解决深层次矛盾和问题,根本出路在于创新,关键要靠科技力量。要加快构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系,加强创新人才队伍建设,搭建创新服务平台,推动科技和经济紧密结合,努力实现优势领域、共性技术、关键技术的重大突破,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。  引领盾构技术发展 河南已成为“风向标”  “犹如郑州女裤的版型预示着来年女装潮流,透过郑交所的价格指数可窥视中国粮食价格的波动。如今,通过驻扎在河南的三个行业内巨头的动作,便可把握盾构行业未来的发展趋势。”业内人士表示,目前,河南拥有中国中铁隧道集团有限公司(以下简称中铁隧道)及依托中铁隧道建立的盾构及掘进技术国家重点实验室,以及中铁装备这3家在盾构领域研发、生产、施工的“三巨头”,河南,已成为引领“盾构”这一智能装备制造业发展的“风向标”。  今年6月22日,由中铁隧道集团总承包的“中亚第一长隧”——安帕铁路卡姆奇克隧道正式通车。中国工程院院士,北京交通大学土木建筑工程学院教授、博士生导师,中铁隧道集团副总工程师王梦恕在接受大河报记者采访时曾表示,此工程标志着中国在隧道领域的建设水平已居国际领先地位。“中国隧道”已成为“中国高铁”之后,又一块叫响世界的金字招牌。 图片 3

岁月不居,时节如流。转眼到了2019年5月,“三个转变”提出已有5年时光。5年来,“三个转变”如何引领盾构制造转型升级?对铁路工程装备及建设有哪些积极影响?带着这些问题,记者采访了中铁工业总经理李建斌。

这在过去不敢想象

5月初的北京,天空湛蓝,阳光和煦。北京丰台总部基地一栋摩天大楼内,高速电梯频繁起降,走廊里随时可见步履匆匆的工作人员。43楼一间办公室的墙上,一幅油画将总书记当年考察中铁装备集团的场景定格下来。画面上, 时任中铁装备党委书记、董事长李建斌正向总书记汇报盾构研发制造情况。

5年后,李建斌的工作地点已从郑州迁到北京。而这只是“冰山一角”,更多的变化则发生于他所在的企业。

2017年3月,为深入践行“三个转变”重要指示精神,中国中铁股份有限公司整合旗下优质工业企业,组建中铁高新工业股份有限公司并上市,成为A股市场唯一从事铁路道岔及地下掘进高端装备制造为主的工业企业。其核心企业可以概括为“三老一新”,“三老”指中铁山桥、中铁宝桥、中铁科工3家“老字号”,“一新”即近年来我国铁路装备领域的“新星”——中铁装备。此前担任中铁装备集团党委书记、董事长的李建斌出任中铁工业股份有限公司总经理。

短短几年间,中铁工业旗下主要业务指标呈现几何倍数增长。其中,尤以盾构业务最为耀眼。2018年,公司下线交付的盾构机达到247台,在国际市场稳居第一。

在海外,中铁工业的盾构机不仅卖到新加坡、以色列、阿尔及利亚等亚洲、非洲市场,还打入意大利、法国、丹麦等欧洲本土市场。带有CREG标志的中国盾构,越来越多地出现在一些重大隧道工程中。

“5年来的变化,主要体现在三个方面——从表到里、从小到大、从弱到强。”李建斌总结,5年来,公司对“三个转变”重要指示精神的认识经历了从表面上到骨子里的飞跃,带动了盾构制造质量的进步;公司盾构订单经历了由中国第一到世界第一的飞跃;公司在国际市场不断胜出,品牌知名度不断扩大。”

“近两年以来,我们在多个项目与国际同行同台竞技,很少出现落后于人的情况!”李建斌感慨说,“这在过去是不敢想象的,这是‘三个转变’带给我们的力量。”

解决痛点、难点和“卡脖子”问题

从中国第一到世界第一,市场占有率的突飞猛进,反映出国际市场对中国盾构的认可度显著提高。探寻其背后原因,李建斌将其归结为以问题为导向的精准创新。

李建斌清醒地认识到,真正的世界第一不仅体现在市场占有率上,更体现在质量和核心技术上。

“‘三个转变’的终极目标是打造制造强国,对我们而言,就是要成为世界盾构机领域的NO.1,但是要制造什么样的盾构机才是世界的No.1呢?”李建斌说,经过思考与分析,中铁工业从解决盾构施工的痛点、难点和“卡脖子”问题入手,瞄准三个关键领域精准发力:提高盾构机的适应性、掘进速度,降低制造成本。

“我们的适应性是不是世界最强?掘进速度是不是世界最高?成本能不能比别人更低?”带着这些思考,中铁工业加大科技创新投入力度和人才队伍建设力度,陆续研发出一批颠覆性的技术和具有“专、精、特、新”特色的盾构设备。

——世界最大直径11米的矩形盾构,被国外同行称赞:“你们做成了我们想做没有做成的事”,矩形盾构工法与装备还引入到新加坡,并带动了土建项目中标。

——超大直径15米级岩石隧道掘进机正式完成研发,一举突破了国外最大直径14.4米的纪录,填补了该领域的世界空白。

——全球首台马蹄形盾构机“蒙华号”,开创了黄土隧道机械化施工的新模式,成为工程装备领域“创造需求、引领市场”的成功案例。

——研制的 “彩云号”硬岩掘进机,与“神舟”、“蛟龙号”一起被评为央企十大国之重器,目前正在亚洲最长铁路隧道——高黎贡山隧道挑战世界地质难题,引起全球关注。

——研制的世界最小直径3.5米的硬岩掘进机,受到意大利CMC公司青睐,叫响“一带一路”。

2019新年伊始,中铁工业的“异形全断面隧道掘进机设计制造关键技术及应用”一举荣获中国科技界的至高荣誉——国家科学技术进步奖二等奖。“上天有神舟,下海有蛟龙,入地有盾构”,盾构成为中国高端装备制造业的靓丽名片。2019年,中铁工业的盾构机订单预计将达到1000台。

“现在,中铁工业的盾构机家族已由圆形扩展到马蹄形、矩形和U形等多个品种,适应性世界最好,成本则比西方国家低20%左右,更重要的是,我们卖出的盾构机没有一台出现过问题!”李建斌自豪地说,“我们已经掌握了核心竞争力,国外市场对‘中国制造’的有色眼镜正在摘掉。”

让铁路建设更有温度

2018年2月1日,由中铁工业自主研制的国内最大直径TBM“彩云号”在大瑞铁路高黎贡山隧道开始掘进。它的开工运作,将为中国最长的铁路隧道、亚洲最长的铁路山岭隧道施工提供强有力的支持。

千里之外,在京沈高铁控制性工程望京隧道深处,由中铁工业制造的盾构机正凭借污水“零排放”和地面“零扰动”的“特长“,”静悄悄“穿越首都繁华闹市区。

一种“在场”证明了一种分量。几年来,在关系国计民生的重大铁路项目中,中铁工业的身影处处闪耀,以实力担当了“国家队”角色。

2018年1月,由中铁工业研制的全球首台马蹄形盾构机负责施工的蒙华铁路白城隧道胜利贯通。这是我国首次成功将马蹄形盾构工法运用于铁路山岭软土隧道,在我国铁路隧道施工装备研发与技术服务管理史上具有里程碑意义。

值得一提的是,在蒙华铁路白城隧道,受益于盾构机的使用,作业环境大为改观,施工单位开设了一个移动咖啡厅,让隧道施工人员可以向城市白领一样,边喝咖啡边快乐地工作。在“孔雀之乡”云南德宏,盾构机被绘上了巨幅孔雀图案,还有了一个极富特色的美丽名字——“彩云号”。这些都让新时代的铁路工程建设变得更有温度,让“中铁工业”的品牌影响力更加彰显。

据统计,近几年国内使用盾构或硬岩掘进机施工的铁路隧道已超过10座,其中大部分由中铁工业设计、制造。当前,中铁工业正全力推进极端装备的研制,确立了15项极端装备研制计划,全力备战川藏铁路这一世纪工程。

“火车穿越隧道只需7分钟。但为了这7分钟,劳动者们要付出13年的青春。”“五一”期间,经过媒体报道,苦战13年仍未打通、“水深火热”的大瑞铁路大柱山隧道在网上刷屏,引发了社会对西部地区铁路隧道建设难度的广泛关注。

李建斌为大柱山隧道工期之长感到痛心。他告诉记者,中铁工业将加大研发力度和速度,研制适应性更强、造价更低的盾构设备,为将隧道建设者从艰苦、危险的施工环境中解放出来提供装备支持,“让隧道施工变得更加安全高效、省力省钱省心,让大柱山隧道现象成为历史,这是新时代赋予铁路装备研发制造者的责任和使命。”

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名词解释:盾构

盾构,英文名称为“ShieldMachine”,是一种用于隧道暗挖施工,具有金属外壳,壳内装有整机及辅助设备,在其掩护下进行上体开挖、上渣排运、整机推进和管片安装等作业,从而构筑隧道,并使隧道一次成形的特种施工机械。

盾构的工作原理是一个钢结构组件沿隧道轴线边向前推进,边对土壤进行掘进。这个钢结构组件的壳体称“盾壳”,盾壳对挖掘出、未衬砌的隧道段起临时支护作用,承受周围土层的土压、承受地下水的水压,并将地下水挡在盾壳外面。掘进、排土、衬砌等作业在盾壳的掩护下进行。“盾”——“保护”,指盾壳;“构”——“构筑”,指管片拼装。

盾构是目前世界最先进的隧道施工特种专用机械,已广泛用于铁路、地铁、公路、市政、水电隧道工程。在发达国家,使用盾构施工已占隧道总量的90%。

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