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方大集團(tuán)北方重工：隧道掘進(jìn)領(lǐng)域開(kāi)新篇
2020年11月9日上午，北方重工為中鐵十二局生產(chǎn)的土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在隧道掘進(jìn)裝備分廠總裝車間內(nèi)進(jìn)行了工廠驗(yàn)收。此前北方重工為中鐵四局生產(chǎn)的盾構(gòu)機(jī)剛剛完成工廠驗(yàn)收，這兩臺(tái)設(shè)備將服務(wù)于沈陽(yáng)地鐵二號(hào)線南延線項(xiàng)目。
“沈陽(yáng)盾構(gòu) 服務(wù)沈陽(yáng)”
說(shuō)起沈陽(yáng)地鐵和北方重工的盾構(gòu)機(jī)就不得不說(shuō)一說(shuō)沈陽(yáng)地鐵1號(hào)線的沈陽(yáng)站站，當(dāng)初負(fù)責(zé)貫通此站的，正是由北方重工負(fù)責(zé)生產(chǎn)的“振興1號(hào)”盾構(gòu)機(jī)。從云峰北街站到沈陽(yáng)站站的單線掘進(jìn)長(zhǎng)度為1400米，需要穿越45條火車道，往來(lái)火車帶來(lái)的震動(dòng)和沖擊力是對(duì)盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)最大的考驗(yàn)。為了給掘進(jìn)施工留出充足的時(shí)間，北方重工僅用3個(gè)月就完成了“振興1號(hào)”生產(chǎn)。這也是北方重工盾構(gòu)機(jī)首次服務(wù)于沈陽(yáng)地鐵項(xiàng)目。
隨著城市建設(shè)的不斷深入和人民對(duì)交通出行要求的不斷提高，沈陽(yáng)的地鐵建設(shè)也進(jìn)入了高速發(fā)展期，北方重工的盾構(gòu)機(jī)也越來(lái)越多的參與到沈陽(yáng)地鐵的建設(shè)當(dāng)中。2009年11月23日“沈陽(yáng)一號(hào)”盾構(gòu)機(jī)服務(wù)于沈陽(yáng)地鐵2號(hào)線世紀(jì)廣場(chǎng)站至下深溝站區(qū)間；2015年1月北方重工與沈陽(yáng)盾構(gòu)設(shè)備工程有限公司簽訂合同，建造φ6.28土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，服務(wù)于沈陽(yáng)地鐵9號(hào)線沈蘇西路站至勝利南街站區(qū)間；2016年4月25日由北方重工為中鐵上海工程局城軌分公司制造的φ6.28土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在沈陽(yáng)地鐵10號(hào)線理工大學(xué)站至張紗布站區(qū)間左線再次始發(fā)，開(kāi)始了它的第二次征程，這是此臺(tái)盾構(gòu)機(jī)在2016年1月7日完成沈陽(yáng)地鐵2號(hào)線北延線人杰湖公園至蒲河大道站區(qū)間，并創(chuàng)造了日進(jìn)尺24米、月進(jìn)尺504米的掘進(jìn)記錄后再次出征。
從2006年到2020年，北方重工先后為沈陽(yáng)地鐵項(xiàng)目提供了24臺(tái)不同規(guī)格的各類盾構(gòu)機(jī)，為城市地鐵的建設(shè)和發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。
技術(shù)升級(jí) 站穩(wěn)市場(chǎng)
以用戶為中心，緊盯市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律，加快產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)和創(chuàng)新，是北方重工應(yīng)對(duì)激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的制勝關(guān)鍵。
負(fù)責(zé)沈陽(yáng)地鐵二號(hào)線南延線項(xiàng)目建設(shè)的兩個(gè)施工單位同時(shí)選中了北方重工生產(chǎn)的φ6.48土壓平衡式盾構(gòu)機(jī)，但兩家建設(shè)施工單位對(duì)設(shè)備的性能要求又各有不同。
通過(guò)詳細(xì)了解建設(shè)施工單位的技術(shù)要求后，北方重工負(fù)責(zé)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的隧道裝備技術(shù)研究所當(dāng)即成立項(xiàng)目攻關(guān)組，根據(jù)用戶要求，對(duì)土壓平衡盾構(gòu)機(jī)驅(qū)動(dòng)扭矩和推進(jìn)速度這兩個(gè)重要指標(biāo)針對(duì)不同施工單位進(jìn)行不同的重新設(shè)計(jì)。項(xiàng)目攻關(guān)組運(yùn)用對(duì)土壓平衡盾構(gòu)系列化的技術(shù)儲(chǔ)備和在實(shí)際工程應(yīng)用中積累的經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)反復(fù)計(jì)算、測(cè)量，最終找到破解之法。
此外施工單位提出施工中管片運(yùn)輸效率低，希望通過(guò)改進(jìn)措施提高運(yùn)輸效率。項(xiàng)目攻關(guān)組通過(guò)反復(fù)論證后，將原來(lái)的二次吊機(jī)運(yùn)輸改為雙梁吊機(jī)運(yùn)輸，不僅減少了中間環(huán)節(jié)，提高了空間利用率，也使得管片運(yùn)輸效率較大幅度提高，大大降低故障發(fā)生率，提高掘進(jìn)效率。
突破傳統(tǒng) 尋求探索
眾所周知，我國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量豐富，煤炭資源處于深埋層，地質(zhì)條件復(fù)雜，煤礦巖巷掘進(jìn)作業(yè)基本采用傳統(tǒng)的爆破法或懸臂掘進(jìn)機(jī)，這種幾十年不變的傳統(tǒng)煤巷施工法面臨進(jìn)度慢、成本高、安全隱患大、作業(yè)環(huán)境差及巷道成型質(zhì)量差等缺點(diǎn)，已難以滿足現(xiàn)代化煤礦巷道建設(shè)需要。
為解決這一世界性施工難題，方大集團(tuán)北方重工勇于創(chuàng)新，于2014年研制出國(guó)產(chǎn)直徑4.53米煤礦巖巷全斷面掘進(jìn)機(jī)試驗(yàn)機(jī)，應(yīng)用于淮南礦業(yè)集團(tuán)張集礦巷道施工，并于2015年在埋深500米的地下成功掘進(jìn)2公里，創(chuàng)造了最高日進(jìn)尺30.7米、平均月進(jìn)尺404米、最高日進(jìn)尺速度較傳統(tǒng)工藝提高10倍、月進(jìn)尺較傳統(tǒng)工藝提高4.5倍的煤礦巖巷施工新記錄。如果說(shuō)這臺(tái)設(shè)備是一臺(tái)過(guò)渡機(jī)，那么2019年4月18日在北方重工成功下線的國(guó)內(nèi)首臺(tái)自主研制、具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的6.33米大直徑煤礦巖巷全斷面掘進(jìn)機(jī)，是正式成熟面向煤礦巷道施工領(lǐng)域的首臺(tái)系列產(chǎn)品。該設(shè)備是為山東新礦新巨龍公司量身打造的,目的是解決新巨龍礦區(qū)水平巷道地質(zhì)條件復(fù)雜、地下埋深大、隧洞直徑大、施工距離長(zhǎng)、施工環(huán)境差、施工速度慢等諸多典型煤巷施工難題。2019年12月出廠的直徑為4.53米應(yīng)用在陽(yáng)煤集團(tuán)新元礦的掘進(jìn)機(jī)，是對(duì)前兩臺(tái)出廠設(shè)備在設(shè)計(jì)及施工中遇到的實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行了有效的改良和升級(jí)。2020年3月出廠的直徑為4.53米半煤巖掘進(jìn)機(jī)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了煤礦巷道掘進(jìn)機(jī)的重大技術(shù)突破，設(shè)備適用地層由巖層向半煤半巖底層轉(zhuǎn)變，設(shè)備在煤礦的適用性取得了重大的突破。
從市政地鐵建設(shè)到煤礦巷道掘進(jìn)，北方重工始終保持著對(duì)隧道工程領(lǐng)域的探索。隨著方大集團(tuán)對(duì)北方重工支持力度的不斷加大，未來(lái)的北方重工將在無(wú)人化和智能化方面投入更多研究精力，在隧道工程領(lǐng)域不斷創(chuàng)新發(fā)展，引領(lǐng)行業(yè)的發(fā)展方向。