在北京東六環(huán)地下潛行兩年，打通7.4公里的隧道，8月21日上午，中交天和自主研制、用于北京東六環(huán)改造工程東線隧道的國產(chǎn)最大直徑盾構(gòu)機“運河號”貫通儀式如期舉行，標(biāo)志著我國最長盾構(gòu)高速公路隧道雙線貫通。

“運河號”是中交天和為該項目量身打造的中國最大，開挖直徑達16.07米的超大直徑盾構(gòu)機。其整機總長約145米，總重量約4500噸，國產(chǎn)化率達到98%以上，是國產(chǎn)首臺16米級超大直徑盾構(gòu)機，更是我國迄今研制具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的最大直徑泥水平衡盾構(gòu)機之一。

(資料圖片僅供參考)

“運河號”的成功應(yīng)用，再一次展現(xiàn)了我國在超大直徑盾構(gòu)機研制領(lǐng)域的強大實力，為我國未來的地下空間充分利用提供了重要的引領(lǐng)示范效應(yīng)。

深耕十年，從跟跑到領(lǐng)跑

盾構(gòu)機是集多種技術(shù)于一體的高端隧道掘進裝備，零部件超過3萬個，有著工程機械之王的稱號。誰能想到，即使在2010年，我國連10米級的盾構(gòu)機都無法造出，工程建設(shè)所需要的超大盾構(gòu)機全部依賴進口。為了不再受制于人，在拼搏、奮進、創(chuàng)新精神的引領(lǐng)下，中交天和用了十年時間，在超大直徑盾構(gòu)機研制上便實現(xiàn)了從跟跑到領(lǐng)跑的超越。

2010年，彼時中國交建承接的南京緯三路過江隧道工程需要兩臺開挖直徑超過15米的超大直徑盾構(gòu)機，而這時進口一臺盾構(gòu)機需要7個億，并且對方態(tài)度異常強勢。甚至為了技術(shù)保密，在檢修時還禁止中國人觀看。

難道中國只能受制于人？2010年4月，中交天和在常熟注冊成立，工廠還沒建好，還在鐵皮板房辦公的天和人，就接下了研發(fā)兩臺開挖15米級超大直徑盾構(gòu)機的研制任務(wù)。在研發(fā)過程中，中交天和多次遭到國外的技術(shù)封鎖。天和人層層攻關(guān)，一次次地打破技術(shù)壁壘，歷時14個月，420個日夜，最后匯成了刀盤開挖直徑達15.03米、足有5層樓高、長達130米、重達4800噸的中國首臺泥水氣壓平衡復(fù)合式盾構(gòu)機。這也是當(dāng)時世界上最大的復(fù)合式盾構(gòu)機之一，一舉打破大型和超大型盾構(gòu)機完全依賴進口的局面。

2018年3月13日，孟加拉國卡納普里河河底隧道用超大直徑盾構(gòu)機下線儀式如約而至，這場慶典不僅開多個先河，甚至被視為中國盾構(gòu)品牌歷史的里程碑事件，終結(jié)了海外超大直徑盾構(gòu)機市場一直被國外壟斷局面。

逐步實現(xiàn)無人化

“在城市深邃的地下，無需工程師人工決策、手動操作，重達數(shù)千噸、長達百米以上的盾構(gòu)機能夠通過‘人工智能’，在無人駕駛的情況下，自動挖掘出一條條地鐵、公路、高鐵等隧道”是盾構(gòu)機未來的發(fā)展走向，也是所有盾構(gòu)人的一大夢想。但想完成這個夢想談何容易，不僅要實現(xiàn)盾構(gòu)機智能化管片拼裝及能實現(xiàn)智慧化遠程精準(zhǔn)監(jiān)控，還要實現(xiàn)盾構(gòu)機“自主巡航”掘進，將兩者結(jié)合在一臺盾構(gòu)機上才能做到珠聯(lián)璧合。

在2021年4月，中交天和就已在天津地鐵11號線開展了盾構(gòu)的“自主巡航”（智能化掘進）應(yīng)用，首次實現(xiàn)了盾構(gòu)掘進由“人工為主、智能為輔”到“智能為主、人工為輔”的產(chǎn)業(yè)升級，盾構(gòu)機在應(yīng)用中，通過精準(zhǔn)感知去判斷自身狀態(tài)，以及周邊的環(huán)境特征，在特定工況下已經(jīng)實現(xiàn)了不需要人工介入的的自動掘進，標(biāo)志著我國盾構(gòu)隧道智能建造技術(shù)已達世界領(lǐng)先水平。

目前中交天和盾構(gòu)機無人化掘進的核心技術(shù)日趨成熟，預(yù)計明年下半年首臺具有自主掘進、自主拼裝一體化的盾構(gòu)機將研制完成，率先實現(xiàn)進入盾構(gòu)機掘進無人化時代。

遇山開山，百折不撓

當(dāng)下國際局勢日益變動，國際競爭加劇，外部商業(yè)環(huán)境逐漸惡化。中交天和依然面臨著被核心部件或者技術(shù)上的卡脖的風(fēng)險。以超大直徑盾構(gòu)機主軸承為例，作為盾構(gòu)機的核心部件，進口時不僅要付高昂的費用，還要經(jīng)歷漫長的周期，甚至連品質(zhì)和售后都無法保證。在此無奈下，天和人深刻認識到了“卡脖子”技術(shù)絕對不能假手于人。一直以來從沒有停下對核心零部件的攻關(guān)，時刻都在開展關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件核心共性技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)研究。

直到2023年，中交天和和中科院聯(lián)合研制的國內(nèi)首臺超大型盾構(gòu)機用主軸承“破壁者”通過了專家組的評審，國產(chǎn)軸承的各項指標(biāo)已經(jīng)達到了同類進口產(chǎn)品的先進水平，部分指標(biāo)達到了國際領(lǐng)先水平。這不僅是盾構(gòu)隧道和裝備制造領(lǐng)域的里程碑，也是天和面對困難百折不撓，遇山開山，逢水架橋的決心。

硬件與服務(wù)并重

中交天和之所以能迅速成為行業(yè)的佼佼者，還有兩個很重要的原因。其一便是中交天和擁有一支近200人的盾構(gòu)機設(shè)計研發(fā)團隊和世界最大、最完善的盾構(gòu)機建造基地。中交天和還擁有全球首個盾構(gòu)機焊接智能生產(chǎn)線，可以獨立完成90%的焊接任務(wù)。

到目前中交天和自主研制的代表世界先進水平的用于南京和燕路過江通道掘進的15.03米超大直徑盾構(gòu)機“振興號”、用于北京東六環(huán)路掘進的16.07米超大直徑盾構(gòu)機“運河號”、用于珠海興業(yè)快線路掘進的中國首臺同步掘進機“興業(yè)號”、用于江陰靖江過江通道掘進的中國目前最大直徑（16.09米）盾構(gòu)機“聚力一號”等一大批盾構(gòu)機國產(chǎn)化率已達到98%。

在服務(wù)上，中交天和已經(jīng)可以為客戶提供盾構(gòu)隧道施工全產(chǎn)業(yè)鏈一體化服務(wù)，在各盾構(gòu)隧道的工程現(xiàn)場派遣專業(yè)的技術(shù)團隊，全天候為工程提供服務(wù)，提前做好故障風(fēng)險預(yù)測把控，從而降低盾構(gòu)機在運行中的故障率。同時，配置配（部）件倉庫，盾構(gòu)機一旦遭遇突發(fā)情況需更換配（部）件，3小時內(nèi)即可滿足需要，極大提高了工程效率，做到了降低風(fēng)險與把控風(fēng)險并存的效果。并且天和也不是單一的生產(chǎn)產(chǎn)品，而會根據(jù)不同區(qū)間地質(zhì)情況和作業(yè)環(huán)境的不同，因地制宜設(shè)計、量身定制盾構(gòu)機，使客戶最大程度地提高施工效率。

面對未來日益增長的市場需求，中交天和始終在逐步提高核心技術(shù)、開拓多元化發(fā)展方向、堅持自主創(chuàng)新理念，形成了“超大直徑盾構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)為核心、環(huán)保型取樣鉆機、撐靴式豎向硬巖掘進機產(chǎn)品科技創(chuàng)新，智能信息化改革升級”的創(chuàng)新發(fā)展道路。高質(zhì)量發(fā)展注定是一場長久而又艱辛的征程，在推動中國制造轉(zhuǎn)型升級的路上，中交天和有信心做好行業(yè)的佼佼者，也將始終走在時代的前列。

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