馬蹄形盾構(gòu)機(jī)

　　□記者邵可強(qiáng)通訊員陳龍文記者張琮攝影

　　本報(bào)訊　遇水架橋，見山鉆洞，這是修路的常識(shí)。提起鉆洞，我們自然想起穿山甲，同樣修路開挖隧道也離不開“穿山甲”——盾構(gòu)機(jī)。你知道嗎？位于我省鄭州的中國(guó)中鐵裝備集團(tuán)（下稱“中鐵裝備”）就生產(chǎn)此利器，而且技術(shù)水平已走出國(guó)門。

　　近日大河報(bào)記者獲悉，該公司生產(chǎn)的世界首個(gè)馬蹄形盾構(gòu)機(jī)將在10月20日“露面”。“馬蹄形”、“全球首個(gè)”、“河南造”、“完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)”，貼了這么多標(biāo)簽的“穿山甲”怎么樣？我們來看看。

　　獨(dú)創(chuàng)

　　“變身”馬蹄形全球領(lǐng)先

　　10月13日，大河報(bào)記者見到了這個(gè)直徑超過10米的盾構(gòu)機(jī)。

　　從正面看，它就像一個(gè)平放著的“大馬蹄”，中間鑲嵌紅藍(lán)色的刀盤。據(jù)介紹，這些刀盤就像穿山甲的“利爪”，正是開山劈石的關(guān)鍵部位，“這個(gè)馬蹄形盾構(gòu)機(jī)刀盤高10.95米、寬11.9米，盾體采用梭式結(jié)構(gòu)，雙螺旋輸送機(jī)出土”。工作時(shí)，“前后錯(cuò)開，左右對(duì)稱”的9個(gè)刀盤既可同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，也可單個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)、任意組合轉(zhuǎn)動(dòng)、不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

　　“較之傳統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)，馬蹄形盾構(gòu)機(jī)不僅是斷面的‘變形’，更實(shí)現(xiàn)了工法、技術(shù)的‘變形’。”中鐵裝備集團(tuán)總經(jīng)理譚順輝說，這個(gè)“大塊頭”看似笨重其實(shí)很靈活，馬蹄形盾構(gòu)工法在鐵路山嶺軟土隧道領(lǐng)域首次運(yùn)用，它能夠最大程度提高隧道空間利用率，較圓形截面減少10%~15%的開挖面積，是全球首創(chuàng)的隧道新型開挖模式。

　　據(jù)了解，該盾構(gòu)機(jī)具有我國(guó)完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，是世界首臺(tái)馬蹄形盾構(gòu)機(jī)，不僅為我國(guó)盾構(gòu)機(jī)高端設(shè)備家族增添了新成員，也填補(bǔ)了相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)空白。

　　背后

　　為滿足工程需要琢磨出“變形記”

　　據(jù)了解，蒙華鐵路作為國(guó)內(nèi)最大的運(yùn)煤專線，隧道設(shè)計(jì)要求寬大，開挖斷面圓弧為馬蹄形狀，才能保證鐵路隧道的空間要求。蒙華鐵路白城隧道要滿足工期進(jìn)度，這才有了“變形記”。

　　中鐵裝備集團(tuán)設(shè)計(jì)研究總院頂管所所長(zhǎng)范磊說，這個(gè)馬蹄形盾構(gòu)機(jī)在“變形”過程中面臨不少困難。首先市場(chǎng)需求小，裝備制造單位接觸少；再者是要生產(chǎn)就要搭建新的生產(chǎn)線來滿足要求；最后就是做起來技術(shù)難度大、風(fēng)險(xiǎn)高。

　　刀盤是挖隧道的“先鋒”，如何布置刀盤自然成為難中之難。據(jù)介紹，馬蹄形的刀盤布置是不對(duì)稱的，這就意味著開挖過程中將會(huì)留死角，這樣不僅危險(xiǎn)，而且處理的難度也非常大。研發(fā)團(tuán)隊(duì)最終決定通過改變盾構(gòu)刀盤的排列位置和刀盤的大小，來保證開挖效率和渣土攪拌效率，“兩名設(shè)計(jì)師最終拿出了10種刀盤排列組合方案”。“使用幾個(gè)刀盤？受重壓會(huì)不會(huì)變形？”范磊說，當(dāng)時(shí)這些疑問在他腦中輪番“播放”。研發(fā)團(tuán)隊(duì)又經(jīng)過多次論證，最終確定采用“上下對(duì)稱、左右對(duì)稱”的9刀盤組合方式。

　　經(jīng)過1年的論證、研發(fā)和生產(chǎn)，今年7月17日馬蹄形盾構(gòu)機(jī)成功下線。10月20日，這個(gè)“世界第一”將在陜西榆林段白城隧道施工現(xiàn)場(chǎng)亮相，并展示絕活。