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      中鐵工業攻破TBM核心技術 老外稱“這怎么可能”

本報記者（左）與中鐵裝備集團設研院副院長賀飛在采訪現場

我在現場

■本報記者 張志偉

“TBM（全斷面巖石隧道掘進機）是掘進機之王，業內有不成文的衡量標準，如果一個隧道掘進機設備制造商，沒有掌握TBM技術，就不是一個成熟的隧道掘進機制造商。TBM核心技術一直被德國、美國等國壟斷，外國人認為中國人是不能研發制造TBM的。中鐵工業的TBM問世，歐洲人完全不相信，他們說,‘NO，怎么可能！’”近日，在高黎貢山已經掘進近千米的隧道內，中鐵裝備集團設研院副院長賀飛接受《證券日報》記者獨家采訪時稱。

口罩一塵不染

在外界的印象中，隧道掘進現場的畫面是這樣的：機器轟響、塵土飛揚、高溫潮濕的，工人們戴著黑黑的口罩、手套，渾身滿是厚厚的塵土，汗水浸透衣衫。但等記者穿上工地特制的工作服，戴上安全帽、口罩、手套，全副武裝，跟隨工作人員進入到距離隧道口近千米的作業現場時，記者發現，隧道內空氣清新，溫度適宜，在機器的最前端只有5個至6個工人，這些工人身后不遠處是主控室，主控室完全像是一個現代化的計算機機房，TBM司機在主控室里控制整個機器的掘進。

“咱們已經站在我們自主研發的‘彩云號’TBM主機上了，最前面的幾個工人只是輔助機器作業，做一些簡單、低強度的工作”賀飛解釋稱。

“高黎貢山地處云南亞熱帶，但在‘彩云號’上，作業區空氣溫度保持在攝氏28度左右，且空氣干凈。這是因為整機采用了空氣制冷技術，通過水將熱量帶到洞外；掘進時掌子面會產生大量粉塵，首先刀盤前面會有噴水降塵，再通過先進的除塵系統，將灰塵進行搜集處理,為隧道施工提供一個良好舒適的環境。”賀飛給記者解釋時沒有戴口罩，并指著記者的口罩說，“你看您的口罩一塵不染”。

高黎貢山隧道地質構造極為復雜，褶皺、斷裂構造相當發育，具有“三高”(高地熱、高地應力、高地震烈度)、“四活躍”(活躍的新構造運動、活躍的地熱水環境、活躍的外動力地質條件和活躍的岸坡淺表改造過程)的特征，施工難度極高。為提高設備在不良地質條件下的適應性,中鐵工業對“彩云號”進行了許多獨創性的針對性設計。

在TBM主機上，賀飛指著腳下說：“在我們腳下有一臺獨立的多功能鉆機，這臺鉆機可對刀盤前面進行360°的超前鉆孔，實現超前探測與超前地質處理。最關鍵的是這臺鉆機是潛藏在主機平臺下方，對正常作業沒有影響，需要時自動升上來與兩側裝置連成一體進行全圓作業，這比之前臨時安裝超前鉆機更方便、快捷、實用”。

賀飛指著主控室里一臺設備說，這是“彩云號”集成的三維激發極化法和三維地震法超前地質探測系統，該系統是利用TBM維保或換步時間進行地質探測，耗時短、精度高，可對刀盤前方一定距離內未開挖底層中的斷層、溶洞、含水構造等不良地質進行準確定位識別和三維成像，并將結果在主控室操作屏幕上顯示，為TBM施工決策提供重要的地質資料。這項技術在國外也沒有，屬國內首創。

據中鐵工業品牌總監焦衛華介紹，“彩云號”TBM是為大瑞鐵路高黎貢山隧道量身打造的世界最先進的大直徑敞開式TBM，整機長度230米，重1900噸，刀盤開挖直徑達9.03米，填補國內空白。高黎貢山隧道全長34.538千米，是亞洲最長的山嶺鐵路隧道。如果通過鉆孔、裝藥、爆破的傳統鉆爆發開挖，不僅施工風險大，而且還會對保護區內的生態產生不可逆轉的負面影響。目前“彩云號”已經成功穿越第一個地層交接涌水帶，日掘進最高達到32.14米，標志著我國自主研發的最大直徑TBM在鐵路隧道首次應用成功。

一臺TBM省下億元

2008年之前，TBM關鍵技術完全被國外壟斷，1997年，為了建設西康鐵路咽喉工程秦嶺隧道，中國企業花費3億多元從德國維爾特公司購買了2臺全斷面巖石隧道掘進機。這是我國在鐵路隧道施工中第一次使用這種現代化的隧道施工裝備。

“我們自主研發的TBM，目前售價1億元至3億元左右不等，掐指一算，一臺TBM可以省下近億元，目前已經售出30多臺了，而且在施工過程中也不用仰人鼻息。”賀飛進一步解釋稱，國外廠商進入中國以賺錢為目的，價格高、售后服務不及時等，而中鐵工業是以項目工程為基礎，首先考慮地質和施工的適應性，設備與施工的結合。從服務方面看，中鐵工業團隊是及時響應、快速服務。

現任中鐵高新工業總經理的李建斌全程參與了西康鐵路項目，使用國外TBM過程中的一個小故障，讓他體會到，在國外掘進機廠家眼里，花錢的中國人未必就是上帝。

“如果說我們都不去做的話，那這個產品永遠是外國人的天下，我們為什么不去試試呢？”李建斌說。而這種“試”，是嚴謹的、科學的、一絲不茍的。

之后不久，專業的全斷面掘進機研發團隊成立，承擔了隧道掘進機研發的系統化、專業化研究任務。2001年，掘進機關鍵技術被列入“863計劃”項目，決定在較短時間內完成盾構國產化，“863計劃”項目的設立，成為國產掘進機誕生的加速器。2006年6月份，國務院將全斷面掘進機研制列入16項重大技術裝備之一。這一年，中鐵裝備關鍵核心技術方面取得突破，2008年4月份，“中鐵1號”復合式土壓平衡盾構機下線，并成功應用于天津地鐵1號線，地面沉降控制在3毫米以內，隧道經專家驗收全部通過。自此，被國外品牌一統天下的全斷面掘進機市場開始被打破。2015年，兩臺TBM遠渡重洋，出口黎巴嫩，黎巴嫩人為兩臺TBM起名為“léa”和“Yasmina”（麗雅和雅斯米納），分別代表慷慨、正直、開放和勇敢、果斷、活力。

TBM市場有多大呢？當前，我國已經成為世界最大的掘進機制造基地及應用市場。隨著國內城市軌道交通、鐵路、公路、水利、市政工程等建設事業的持續高速增長，我國掘進機械也迎來了飛速的發展。據業內人士分析，例如紅旗河項目及其它引水等項目的實施，將會采來大量的TBM。