改革微觀察丨鐵建重工：0.57米的跨越

開(kāi)欄的話

從直徑16.07米盾構(gòu)機(jī)“京華號(hào)”，到直徑16.64米盾構(gòu)機(jī)“江海號(hào)”，0.57米的躍升，是一家企業(yè)的自我突破，也是一個(gè)產(chǎn)業(yè)的自我超越，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)業(yè)化取得新突破。0.57米跨越的背后，有何玄機(jī)？

通江達(dá)海，“蛟龍”上新。2024年10月31日，最大開(kāi)挖直徑達(dá)16.64米的“江海號(hào)”在鐵建重工長(zhǎng)沙第二產(chǎn)業(yè)園下線，這是我國(guó)迄今自主研制的最大直徑盾構(gòu)機(jī)。2020年9月27日，上一代國(guó)產(chǎn)最大，開(kāi)挖直徑16.07米的“京華號(hào)”盾構(gòu)機(jī)同樣在鐵建重工下線。4年的時(shí)間，鐵建重工一舉刷新自己創(chuàng)下的紀(jì)錄。

我國(guó)自主研制最大直徑（16.64米）盾構(gòu)機(jī)“江海號(hào)”在鐵建重工下線

國(guó)之重器，不止于大

2021年5月28日，中國(guó)科學(xué)院第二十次院士大會(huì)、中國(guó)工程院第十五次院士大會(huì)、中國(guó)科協(xié)第十次全國(guó)代表大會(huì)上，中共中央總書(shū)記、國(guó)家主席、中央軍委主席習(xí)近平指出“最大直徑盾構(gòu)機(jī)順利始發(fā)”。同時(shí)，在《習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想學(xué)習(xí)問(wèn)答》中，國(guó)產(chǎn)首臺(tái)16米級(jí)超大直徑盾構(gòu)機(jī)“京華號(hào)”也成為從中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造，推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的案例。

《習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想學(xué)習(xí)問(wèn)答》（第243頁(yè)）

2023年6月28日，“京華號(hào)” 完美出洞，助力我國(guó)最長(zhǎng)盾構(gòu)高速公路隧道首線貫通?！啊┤A號(hào)’開(kāi)了個(gè)好頭，16.07也成為鞭策我們持續(xù)攻堅(jiān)克難、研制更大直徑盾構(gòu)機(jī)的動(dòng)力?！?023年“大國(guó)工匠年度人物”，鐵建重工大直徑盾構(gòu)機(jī)項(xiàng)目組長(zhǎng)、正高級(jí)工程師張帥坤驕傲又自豪。

“京華號(hào)”出洞

國(guó)之重器、不止于大，超越16.07這個(gè)數(shù)字并不難，難的是設(shè)備各項(xiàng)功能數(shù)據(jù)的同步升級(jí)，以及與所用工程的完美適配。

“直徑雖然只增加了0.57米，但背后的困難與挑戰(zhàn)可不小?！辫F建重工掘進(jìn)機(jī)研究設(shè)計(jì)院高級(jí)工程師范瑞強(qiáng)這樣描述“江海號(hào)”的研發(fā)之路。

“江海號(hào)”服務(wù)的海太長(zhǎng)江隧道是目前世界最長(zhǎng)公路水下盾構(gòu)隧道。在9315米超長(zhǎng)距離獨(dú)頭掘進(jìn)中，盾構(gòu)機(jī)需要面對(duì)75米的最大埋深、7.5巴的超高水壓，還有未知地質(zhì)狀況和水汽腐蝕、砂石磨損等挑戰(zhàn)和考驗(yàn)。比如，7.5巴高水壓相當(dāng)于在指甲蓋這么大的面積上，要承受7.5公斤的壓力。如果設(shè)計(jì)不足，如此大的壓力可能造成盾殼變形，甚至把盾構(gòu)機(jī)擊穿。

海太長(zhǎng)江隧道示意圖

重器為工程而存生，工程越難意味著重器升級(jí)的各項(xiàng)投入更大。

在鐵建重工，始終保持研發(fā)投入占總營(yíng)收比不低于7%，研發(fā)人員占員工總比不低于30%。2024年1-10月，研發(fā)投入強(qiáng)度更是達(dá)到了9.44%。同時(shí)，鐵建重工還組建了國(guó)家級(jí)企業(yè)技術(shù)中心、國(guó)家工業(yè)設(shè)計(jì)中心、博士后科研工作站、省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、院士專家工作站等“十位一體”科技創(chuàng)新平臺(tái)。

國(guó)之重器，不止于新

“江海號(hào)”在穿越長(zhǎng)江及兩岸大堤時(shí)，沉降要求控制在1厘米之內(nèi)，施工難度大。然而，盾構(gòu)施工要穿越淤泥質(zhì)粉質(zhì)黏土、粉細(xì)砂復(fù)合地層等復(fù)雜地質(zhì)帶。黏土和細(xì)砂混合在一起，加上淤泥，盾構(gòu)機(jī)極易“糊刀盤(pán)”。

研制團(tuán)隊(duì)“雙管齊下”，同時(shí)加大刀盤(pán)的沖刷力與開(kāi)口率，配置高壓力、大流量的中心沖刷系統(tǒng)及刀盤(pán)結(jié)泥餅預(yù)警系統(tǒng)，有效判別和降低刀盤(pán)結(jié)泥餅風(fēng)險(xiǎn)，提高底部排渣效率。

研發(fā)人員在車間現(xiàn)場(chǎng)討論設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)

“這次采用的新型管片連接構(gòu)件智能拼裝系統(tǒng)也是國(guó)內(nèi)首次使用。”范瑞強(qiáng)介紹。以前，盾構(gòu)機(jī)管片拼裝主要采用螺栓連接，這次運(yùn)用新型的楔塊構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)軸向擠壓、縱向拉緊，讓管片之間結(jié)合得更緊密，達(dá)到更好的密封效果。

范瑞強(qiáng)說(shuō)，看似一項(xiàng)很小的創(chuàng)新技術(shù)，在專門(mén)做機(jī)器人的企業(yè)都做不了的情況下，團(tuán)隊(duì)想方設(shè)法，用了半年時(shí)間一遍又一遍做試驗(yàn)、再改進(jìn)，才終于找到最佳解決方案。

“相比‘京華號(hào)’，‘江海號(hào)’應(yīng)用更新的第四代同步注雙液漿技術(shù)，增加了檢測(cè)功能，可以同步觀測(cè)到注漿效果。”范瑞強(qiáng)表示。

據(jù)了解，“江海號(hào)”的制造僅用時(shí)10個(gè)月，但在前面一年多時(shí)間里，研制團(tuán)隊(duì)對(duì)刀盤(pán)、刀具、主驅(qū)動(dòng)、泥漿環(huán)流等關(guān)鍵部件進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備、專項(xiàng)研究，逐一解決各種難題，確保施工的高效與安全。而破局的研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員平均年齡不到35歲。

在鐵建重工，“能者上”已經(jīng)成為常態(tài)，通過(guò)完善科技管理機(jī)制，堅(jiān)持科研項(xiàng)目“揭榜掛帥”和團(tuán)隊(duì)自組織模式，鼓勵(lì)前沿技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)研究，支持青年科技人才擔(dān)任項(xiàng)目總師，實(shí)施研發(fā)人員與項(xiàng)目總設(shè)計(jì)師雙向選擇，激發(fā)創(chuàng)新活力，累計(jì)實(shí)施揭榜掛帥項(xiàng)目193項(xiàng)。

新血液、新重器，這里正演繹著更多的“制造傳奇”……

國(guó)之重器，不止于全

作為中國(guó)鐵建工業(yè)制造板塊核心企業(yè)，這一年，鐵建重工牢牢抓住自主研發(fā)、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)這一關(guān)鍵要素，扎實(shí)提升產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈韌性和安全水平，加快制造業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型步伐，不斷探索和打造未來(lái)產(chǎn)業(yè)，因地制宜加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。

天上陽(yáng)光熾烈，地表是一望無(wú)際的戈壁荒漠，地下400米的深處，一大片煤海正在開(kāi)采作業(yè)。這是位于陜西榆林的小保當(dāng)煤礦，年產(chǎn)達(dá)3300萬(wàn)噸，是全球最大的煤礦。

在超40平方米的巷道作業(yè)面上，鐵建重工研制的大斷面快速掘錨智能成套裝備馬力全開(kāi)，高效有序地開(kāi)展“探-掘-支-運(yùn)”全工序協(xié)同作業(yè)。

工效提升5倍，月進(jìn)尺突破1750米，新產(chǎn)品一舉破解了以往煤礦開(kāi)采設(shè)備“掘”和“錨”不同步的世界性難題，傳統(tǒng)采煤業(yè)正在被新質(zhì)生產(chǎn)力徹底重塑。

國(guó)產(chǎn)首套超高巷道快速掘錨成套裝備

從盾構(gòu)機(jī)、鉆爆法隧道裝備、鐵路道岔，到掘錨一體機(jī)、采棉打包機(jī)、高原空間站，2024年，鐵建重工積極參與“未來(lái)產(chǎn)業(yè)啟航行動(dòng)”，高水平打造智能隧道工程裝備領(lǐng)域原創(chuàng)技術(shù)策源地；2024年4月正式獲批，牽頭礦山千米級(jí)全斷面豎井掘進(jìn)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)與裝備項(xiàng)目；6月，在中國(guó)鐵建主持下，邀請(qǐng)系統(tǒng)內(nèi)10家單位，圍繞“千米級(jí)豎井掘進(jìn)機(jī)、新型儲(chǔ)能裝備”等戰(zhàn)新方向進(jìn)行了研討布局。

鐵建重工地下工程裝備和軌道交通裝備“全家福

聚焦發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力，研發(fā)新產(chǎn)品、開(kāi)拓新市場(chǎng)、進(jìn)入新領(lǐng)域。在這里，重器升級(jí)不止，向“新”而躍，不斷探索打造未來(lái)產(chǎn)業(yè)，逐步向深部地下空間邁進(jìn)，扛起大國(guó)重器使命擔(dān)當(dāng)。

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