2014年年底，我國(guó)首臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大直徑全斷面硬巖隧道掘進(jìn)機(jī)（TBM），在湖南長(zhǎng)沙中國(guó)鐵建重工集團(tuán)有限公司（簡(jiǎn)稱鐵建重工）順利下線，將服務(wù)吉林省中部城市引松供水工程。它的成功研制打破了國(guó)外在TBM領(lǐng)域長(zhǎng)期的技術(shù)壟斷，填補(bǔ)了我國(guó)TBM研制的空白，標(biāo)志著我國(guó)在大型高端裝備制造領(lǐng)域取得重大突破。
與盾構(gòu)機(jī)相比, TBM因其對(duì)設(shè)備的可靠性和長(zhǎng)壽命要求極高，被稱為工程機(jī)械的“航空母艦”和“掘進(jìn)機(jī)之王”，可謂國(guó)之重器。一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，TBM核心技術(shù)一直被國(guó)外壟斷，以前國(guó)內(nèi)的TBM主要依賴進(jìn)口。為實(shí)現(xiàn)TBM核心技術(shù)突破，國(guó)家將其列入“十二五”“863計(jì)劃”和“973計(jì)劃”進(jìn)行研究。
鐵建重工依托國(guó)家“863計(jì)劃”“大直徑全斷面硬巖掘進(jìn)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用”重點(diǎn)項(xiàng)目支持，聯(lián)合浙江大學(xué)、中南大學(xué)、天津大學(xué)、中國(guó)鐵建十八局等共同研發(fā)，結(jié)合試驗(yàn)工程地質(zhì)條件開(kāi)展關(guān)鍵技術(shù)研究和科技攻關(guān)，大直徑TBM多系統(tǒng)協(xié)調(diào)、大功率、變載荷、高精度電液控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成、關(guān)鍵部件狀態(tài)監(jiān)測(cè)、診斷、振動(dòng)分析及減振等核心技術(shù)取得突破。
這臺(tái)TBM是鐵建重工針對(duì)吉林中部城市引松供水工程輸水總干線隧洞“長(zhǎng)距離、大埋深、高水壓、大涌水、易巖爆”等地質(zhì)特點(diǎn)和技術(shù)難點(diǎn)量身定做的，為敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)，開(kāi)挖直徑7.93米，總長(zhǎng)180米，總重1500噸，裝機(jī)功率超過(guò)5000千瓦，集隧道開(kāi)挖、支護(hù)、出碴、通風(fēng)、排水等功能于一體，能安全環(huán)保高效地一次完成隧道施工，而且每臺(tái)售價(jià)比進(jìn)口便宜5000萬(wàn)元以上，施工壽命達(dá)30公里，性價(jià)比高，優(yōu)勢(shì)明顯。
吉林中部城市引松供水工程本臺(tái)掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)長(zhǎng)度共計(jì)23公里，工程所在地以低山丘陵為主，地層主要有凝灰?guī)r、花崗巖、閃長(zhǎng)巖、灰?guī)r、砂巖、安山巖、泥巖等，沿線穿越斷層。如采用傳統(tǒng)的隧道施工工法，每月只能掘進(jìn)不到160米，而采用這種先進(jìn)的TBM，每月可掘進(jìn)600米以上。
中國(guó)工程院院士王夢(mèng)恕在鐵建重工調(diào)研時(shí)說(shuō)，鐵建重工能做這么大直徑而且是敞開(kāi)式的TBM很不簡(jiǎn)單，起步很高。一般這種盾構(gòu)機(jī)的壽命是20公里，現(xiàn)在鐵建重工的設(shè)備能達(dá)到30公里，降低了施工造價(jià)，提升了施工速度，節(jié)約了大量資金。而且敞開(kāi)式是最先進(jìn)的方法，不會(huì)再出現(xiàn)以前雙護(hù)盾TBM經(jīng)常被卡死的情況，充分體現(xiàn)了民族工業(yè)的水平。
“十二五”以來(lái)，我國(guó)水利水電、鐵路交通、城市軌道交通、礦井等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)全面鋪開(kāi)，大直徑、大埋深、長(zhǎng)距離全斷面隧道工程越來(lái)越多地采用TBM施工，國(guó)內(nèi)TBM市場(chǎng)需求巨大。大直徑TBM的成功研制，推動(dòng)了隧道掘進(jìn)裝備產(chǎn)業(yè)升級(jí)，代表了隧道施工發(fā)展方向，提升了我國(guó)裝備制造業(yè)水平和重大裝備核心競(jìng)爭(zhēng)力，標(biāo)志著我國(guó)現(xiàn)代化隧道施工裝備已經(jīng)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，對(duì)于我國(guó)高端裝備制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展和重大水利工程施工等都具有里程碑的意義。
