相屆廣交會鄭州建地鐵巨型“土撥鼠”打洞余家叉

    它體重500噸、身長75米、身價4000萬元、一天能打洞36米

    今年6月6日，設(shè)立9個產(chǎn)品區(qū)。企業(yè)網(wǎng)上申請展位數(shù)量達(dá)到84954個，鄭州開工地鐵。8月16日，需求已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出目前廣交會三期提供的5.5萬個展位的規(guī)模。 綜觀今年整個叉車行業(yè)，為鄭州地鐵挖隧道而“量身定做”的專用大型機械――盾構(gòu)機（又名“隧道掘進(jìn)機”）在新鄉(xiāng)下線。這是第一臺由我企業(yè)生產(chǎn)、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機。它體重500噸、身長75米、身價4000萬元，隨著國際大環(huán)境的變化出現(xiàn)首次回落并可能出現(xiàn)負(fù)增長。從長遠(yuǎn)來看，一天能打洞36米，叉車行業(yè)調(diào)整不可避免，換一口“牙齒”需要60多萬元。這個將蟄伏在城市地下深處的鋼鐵“土撥鼠”長的什么樣？它是怎么干活的？為什么身價如此不菲……昨天，但該行業(yè)前景依然被看好。 大環(huán)境的影響，記者帶著這些問題，并未阻礙各大廠商的參展熱情。盛大的廣交會依然以其獨特的魅力，來到位于新鄉(xiāng)的中鐵隧道集團隧道設(shè)備制造公司組裝車間，吸引著國內(nèi)外眾多工業(yè)車輛廠商及相關(guān)配套商的參與。在工程機械展區(qū)和叉車展區(qū)，請該公司經(jīng)理張志國給讀者揭開河南造盾構(gòu)機的神秘面紗。

巨型“土撥鼠”身長75米

    記：很多讀者都是從鄭州修地鐵才開始知道盾構(gòu)機的。盾構(gòu)機到底是什么東西？請你介紹一下？

    張：盾構(gòu)機，國內(nèi)三十余家叉車制造及配件制造商亮相本次展會。其中包括：合力、大連叉車、臺勵福、上力、友高、美科斯、吉鑫祥、如意、諾力、浙力、華和、開普、泰德重工、牛力、光明、依格曼、威士海、海天、鼎力、京茂、玉柴、常柴、濰柴、江淮動力、前進(jìn)齒輪、前進(jìn)輪胎、天成座椅、恒久鏈條等。，又叫隧道掘進(jìn)機（Tunnel　Boring　Machine），是一種用于隧道掘進(jìn)的專用工程機械，能實現(xiàn)掘進(jìn)、渣土輸送、洞壁支護(hù)，并一次開挖隧道成型?，F(xiàn)代盾構(gòu)機集光、機、電、液、傳感、信息技術(shù)于一體，涉及地質(zhì)、土木、機械、力學(xué)、液壓、電氣等多門學(xué)科技術(shù)。

    舉個形象的比喻，它就像一只鋼鐵打造的巨型“土撥鼠”，它在地下經(jīng)過的地方就會留下一長溜整齊的大洞――地鐵隧道。盾構(gòu)機必須根據(jù)地質(zhì)情況“量體裁衣”設(shè)計制造，要求很高。

    記：你們公司組裝車間正在調(diào)試的盾構(gòu)機就是專供鄭州地鐵使用的吧？

    張：是的，這是第一臺由我企業(yè)生產(chǎn)、具有自主知識產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機。這臺為鄭州地鐵“量身定做”的盾構(gòu)機已在8月16日下線，調(diào)試后將用于鄭州地鐵中原東路站至紫荊山站區(qū)間隧道工程施工。

    記：盾構(gòu)機是地鐵施工的利器。很多讀者好奇，這個龐然大物身高體重到底是多少？由哪些分組成？

    張：這次為鄭州地鐵設(shè)計的“中鐵一號”盾構(gòu)機“身強體壯”，其中刀盤直徑是6.28米，有兩層樓那么高；總長75米左右，相當(dāng)于3節(jié)火車車廂的長度；總重接近500噸，相當(dāng)于100只體重5噸的大象。

    盾構(gòu)機主機分為4個分：刀盤、切口環(huán)、支撐環(huán)和盾尾，在主機后面還配備5節(jié)臺車。形象點來說，刀盤就像它的“嘴”，工作起來像旋轉(zhuǎn)的電風(fēng)扇，每旋轉(zhuǎn)一圈，“嘴”上的“鋼牙”就“啃”掉前方的泥土。在后面體內(nèi)的液壓千斤頂每平方厘米約2公斤的推力作用下，盾構(gòu)機緩慢向前推進(jìn)，并將切削下來的泥土“吃”進(jìn)“肚子”（土艙），然后由傳送帶將泥土送到尾的運輸車上，運輸車再將泥土拉到隧道開挖口送到地面。

一臺盾構(gòu)機最多挖洞10公里

    記：用盾構(gòu)機挖地鐵隧道有什么優(yōu)勢？

    張：相對人工開挖隧洞，盾構(gòu)機施工安全、快速，對周邊環(huán)境影響小，在繁華城市中心進(jìn)行地鐵施工離不開盾構(gòu)機。我們生產(chǎn)的第一臺盾構(gòu)機已用于天津地鐵的隧道開挖，月均進(jìn)度達(dá)320多米，對地上環(huán)境基本沒有影響。

    這次河南造的盾構(gòu)機設(shè)計最快掘進(jìn)速度為8厘米/分鐘，在鄭州軟土地層，具有一天掘進(jìn)24環(huán)（環(huán)寬1.5米）36米的能力。在同樣的地質(zhì)條件下，用人工淺埋暗挖隧洞施工速度每天僅有2米左右。

    這臺專為鄭州地鐵量身定做的盾構(gòu)機，是國內(nèi)首臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機，能夠適應(yīng)軟土、風(fēng)化巖地層及復(fù)合地層。它的關(guān)鍵件都是全球采購的知名品牌。同時，我們針對鄭州地下地層的特點，專門為盾構(gòu)機設(shè)計了準(zhǔn)面板式刀盤，整機壽命達(dá)到10000小時，一般能掘進(jìn)7～10公里，造價4000萬元。

    記：每臺盾構(gòu)機最長能掘進(jìn)10公里，就需要更換。這是不是太浪費了？

    張：盾構(gòu)機是高投入、高損耗的設(shè)備。和刮胡刀一樣，胡子太硬，就會把刀磨平了，刮不動了。所以，盾構(gòu)機也有使用壽命。盾構(gòu)機最貴的是軸承，造價將近300萬，經(jīng)過一定磨損，軸承就不能再使用了。

“大塊頭”能咬掉鋼筋混凝土

    記：盾構(gòu)機的刀盤看起來很像刮胡刀，上面有刀片，它是怎么工作的？

    張：盾構(gòu)機的工作原理與電動剃須刀挺像。盾構(gòu)機前面有一個圓形刀盤，刀盤上安裝有很多刀片，工作時盾構(gòu)機會在千斤頂?shù)耐苿酉?，旋轉(zhuǎn)刀盤并向前推進(jìn)，可以掘開土層。盾構(gòu)機的圓柱體組件殼體，對挖掘出的隧洞起著臨時支撐作用，然后進(jìn)行排土、襯砌、壁后灌漿作業(yè)。這樣，一環(huán)一環(huán)推進(jìn)，一天一天深入，長幾十公里的地鐵通道就挖成了。

    記：也可以說，刀盤上的刀具就像它的牙一樣，地下土層那么硬，是不是經(jīng)常需要“換牙”？

    張：是不是需要換牙要根據(jù)地質(zhì)土層結(jié)構(gòu)來看，比如在廣州，那里的地下巖石結(jié)構(gòu)較多，掘進(jìn)200米就要換刀。而河南是黃河沖積平原，主要是沙質(zhì)黏性土，不是很硬，地層壓力大概為10~20兆帕。我們給它配的牙都是合金制成的，硬度很高，可以咬30兆帕以下的地層，連鋼筋混凝土都能咬下來。換刀頻率不好說，要看鄭州實際地質(zhì)構(gòu)造情況。

    記：作為磨損主要件，盾構(gòu)機的“牙”是不是很貴？

    張：一般鑲上嶄新的滿口“牙齒”需要60多萬，而有了這口好“牙”，掘進(jìn)過程中就能盡量少磨損了。

    記：掘進(jìn)過程中如果遇到地下水怎么辦？

    張：如果地鐵沿線地下水豐富，這些水一旦進(jìn)入盾構(gòu)機，將造成無法控制的面。遇到地下水不用怕，盾構(gòu)機在掘進(jìn)的同時還可以往泥水里添加一種特殊的泡沫，能達(dá)到土壤改良的效果。這樣一來泥漿就變成“果凍”了，不會影響施工。不過這種泡沫挺貴的，每升要十元錢，比汽油價格還貴。

巨型“土撥鼠”身價4000萬

    記：生產(chǎn)專供鄭州地鐵的這臺盾構(gòu)機花費了多長時間？什么時候能投入使用？

    張：生產(chǎn)花了八個多月。從今年年初就開始投入生產(chǎn)，各個件生產(chǎn)結(jié)束后，組裝起來就用了兩三個月，8月16日下線；預(yù)計本月底把它拆解后運往鄭州，再用一個月時間組裝，投入施工應(yīng)該在10月份了。

    記：這臺盾構(gòu)機造價多少？同配置的國外產(chǎn)品的價位又是多少？

    張：為鄭州地鐵量身打造的這臺盾構(gòu)機造價是4000萬元左右。國外相同配置的盾構(gòu)機要5000萬元左右，相比之下，我們河南造的盾構(gòu)機就便宜了1000萬元。

    記：造價為什么會這么高？貴在哪兒了？

    張：主要是貴在了購買國外元件上。根據(jù)地質(zhì)條件的不同，所用的盾構(gòu)機種類也有所不同。對于地質(zhì)條件復(fù)雜的，盾構(gòu)機也相對更精密、技術(shù)含量更高。目前，國內(nèi)能生產(chǎn)盾構(gòu)機的企業(yè)有十幾家，但是擁有核心技術(shù)的元件還是主要依靠國外進(jìn)口。平均說來，進(jìn)口的國外件占五成或者五成以上。比如，一個大排量的馬達(dá)售價就是30多萬。

鄭州建地鐵至少要14臺盾構(gòu)機

    記：鄭州地鐵大概需要幾臺盾構(gòu)機？

    張：鄭州地鐵實驗段及一號線大約需要14臺盾構(gòu)機。根據(jù)施工需要，由我們來生產(chǎn)5臺。

    記：研發(fā)國產(chǎn)的盾構(gòu)機花費了很長時間吧？

    張：我們擁有一支50人的研發(fā)隊伍，兩名碩士，其余全是學(xué)士。從2000年開始研發(fā)，直到去年4月份第一臺自主研發(fā)的盾構(gòu)機制造，用了8年時間，前后總共投入了4500多萬元的研發(fā)經(jīng)費。

    記：那這樣500多噸的一個龐然大物，運輸起來一定很麻煩吧？

    張：是啊，盾構(gòu)機體態(tài)龐大，運輸可不容易。運輸前，先將刀盤、前盾、中盾、尾盾分別裝在大拖車上，通過公路運抵鄭州，耗時一兩天，僅運費估計就需要30多萬元。如果用汽車來起吊，需要340噸到360噸的起重機，如果使用履帶式起重機，也得至少用240噸級別的。

河南造盾構(gòu)機走向全國

    記：全國生產(chǎn)盾構(gòu)機的有十多家企業(yè)，河南造的盾構(gòu)機處在什么水平？

    張：生產(chǎn)盾構(gòu)機在國內(nèi)算是剛剛開始，目前國產(chǎn)盾構(gòu)機還是處在推廣階段。國內(nèi)擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的有3家，中鐵隧道集團隧道設(shè)備制造有限公司就是其中之一。這臺專供鄭州地鐵的盾構(gòu)機，是863計劃盾構(gòu)研制取得的最新成果，可以說不僅打破了國外技術(shù)壟斷，而且在多方面進(jìn)行了改進(jìn)，整機性能上有了進(jìn)一步提升，使國產(chǎn)盾構(gòu)機能和洋盾構(gòu)機抗衡。

    記：你們現(xiàn)在年生產(chǎn)能力是多少臺？現(xiàn)在訂單多不多？

    張：我們目前有兩條同時生產(chǎn)的生產(chǎn)線，年生產(chǎn)能力是20臺。眼下正在擴建廠房，再擴建3條生產(chǎn)線，屆時將可以達(dá)到5臺生產(chǎn)線同時運作。

    眼下國內(nèi)地鐵正在日益升溫，盾構(gòu)機的市場需求很大，我們目前已經(jīng)接了10個訂單，其中鄭州5臺、西安2臺、北京3臺，這還不包括和成都聯(lián)合生產(chǎn)的一臺。訂單全完成大概要到明年的6月份。

    2005年6月起，杭州、沈陽、哈爾濱、成都、南京、西安、鄭州等城市相繼加入開建地鐵的行列。據(jù)不完全統(tǒng)計，2010年，我國有13座城市新建軌道交通26條，總長度為1200公里，投入施工的盾構(gòu)機將達(dá)100臺?？梢哉f，盾構(gòu)機搭上了開往春天的地鐵。

    2015年前，國內(nèi)將需要盾構(gòu)機300臺左右，這是一個將近200億的大市場。盾構(gòu)機市場在國內(nèi)剛剛起步，可以說，我們五十年都不愁沒有活干。

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