掘爆機(ji)、盾構(gou)機(ji)、新(xin)型(xing)智能(neng)焊接機(ji)器(qi)人……一條條隧道穿山(shan)越海，一個(ge)個(ge)“大國重器(qi)”持續上新(xin)擦(ca)亮“國家名片(pian)”，中國中鐵旗下的中鐵科工(gong)集(ji)團在特種工(gong)程(cheng)裝備領(ling)域正乘風(feng)破浪、奮楫前行。

　　近(jin)日，中國(guo)證券報記者走進位(wei)于武(wu)漢的中鐵科工，實地探訪武(wu)漢軌(gui)道交通12號線工程(cheng)大盾(dun)構(gou)機施工、世界首創的掘爆機試驗以及焊接(jie)機器人作業演示，切身(shen)感受我(wo)國(guo)在基礎設(she)施建設(she)方面的硬(ying)核實力(li)。

　　地下“基建蛟龍”

　　當乘坐地鐵暢行在城市地下或駕(jia)駛汽車自由穿越于山海(hai)之間(jian)的時候，人們(men)有沒有想(xiang)過，這些長(chang)長(chang)的隧道是如何建成的？

　　記者日前在(zai)武漢地鐵(tie)12號線(xian)的施工現場找到了(le)答案。

　　在地(di)下50多米(mi)的(de)(de)武漢軌道交通12號線工(gong)程過江(jiang)隧道施工(gong)現場，國(guo)產大直徑(jing)泥水盾(dun)(dun)構機(ji)“江(jiang)城先(xian)鋒號”的(de)(de)刀盤正徐徐轉動。“這是(shi)由中(zhong)鐵(tie)科(ke)(ke)工(gong)和中(zhong)鐵(tie)裝備(bei)共(gong)同研制的(de)(de)大直徑(jing)泥水盾(dun)(dun)構機(ji)，直徑(jing)達(da)12.56米(mi)，相當于四層樓高，是(shi)常規地(di)鐵(tie)盾(dun)(dun)構機(ji)斷面的(de)(de)4倍，整機(ji)重達(da)2900噸(dun)，總(zong)長(chang)約105米(mi)，是(shi)名副其實的(de)(de)‘基建蛟龍’。”中(zhong)鐵(tie)科(ke)(ke)工(gong)黨委委員、總(zong)工(gong)程師(shi)盛寶(bao)安介紹。

　　這臺大盾構機在武(wu)漢軌(gui)道(dao)交通12號線工(gong)程（江北(bei)段(duan)）土建1標1工(gong)區施工(gong)，該(gai)區間(jian)由(you)中鐵隧道(dao)局承建。其中，凌吳村站-國博(bo)中心南站區間(jian)采用單洞(dong)雙線大直徑泥水(shui)盾構施工(gong)，隧道(dao)全(quan)長3373.7米，距地面最大距離51.7米。

　　中鐵隧道局項目(mu)部(bu)王世(shi)強介紹，在該區(qu)間泥(ni)巖等(deng)高(gao)粘性(xing)地層(ceng)總(zong)長2.2千(qian)米(mi)，施工(gong)(gong)存在長距離超高(gao)水壓環(huan)境掘(jue)進、盾構(gou)下(xia)穿建筑物地表(biao)沉降及結構(gou)變形(xing)控制(zhi)、高(gao)滲透地層(ceng)大直(zhi)徑盾構(gou)始發接(jie)收等(deng)難(nan)(nan)題，施工(gong)(gong)難(nan)(nan)度(du)高(gao)、挑(tiao)戰大。為了解決上述難(nan)(nan)題，有關單位把這臺(tai)(tai)盾構(gou)機的刀具(ju)(ju)創造性(xing)地改成羊角形(xing)狀。刀具(ju)(ju)優(you)化后，這臺(tai)(tai)盾構(gou)機的掘(jue)進速度(du)提高(gao)到9.6米(mi)/天，是采用傳統(tong)刀具(ju)(ju)盾構(gou)機的8倍。

　　研發掘爆機探索新方案

　　盾構機刀具優化，只是工程裝(zhuang)備創(chuang)新的一(yi)個縮影。記者在(zai)武漢江夏(xia)區中國中鐵工業(ye)高端裝(zhuang)備制造(zao)基(ji)地(di)看(kan)到，世界首(shou)創(chuang)的掘(jue)爆機試驗裝(zhuang)備已完(wan)成(cheng)在(zai)空心刀盤(pan)掘(jue)進(jin)、超前預(yu)裂(lie)處理后空心刀盤(pan)掘(jue)進(jin)和(he)全斷面刀盤(pan)掘(jue)進(jin)三種(zhong)工況(kuang)下的掘(jue)進(jin)試驗。

　　“在超(chao)硬巖地質(zhi)條件(jian)下，經過超(chao)前預裂處理，空心刀盤掘進效率(lv)可提升30%，我國(guo)掘爆(bao)機將為(wei)世界長大(da)隧道建設提供新(xin)方(fang)案(an)。”中鐵科工研發人員陳家樂說。

　　掘(jue)(jue)爆機(ji)(ji)是隧道掘(jue)(jue)進領域(yu)一項具(ju)有(you)(you)突破性和(he)原創(chuang)性的(de)技術成果，將(jiang)現(xian)代隧道掘(jue)(jue)進機(ji)(ji)（TBM）與傳統(tong)鉆爆法的(de)有(you)(you)效結合，具(ju)有(you)(you)多種掘(jue)(jue)進模式(shi)，屬于(yu)高(gao)端(duan)化、智能化、綠色化的(de)新(xin)一代掘(jue)(jue)進機(ji)(ji)。掘(jue)(jue)爆機(ji)(ji)研制(zhi)成功后(hou)將(jiang)實現(xian)隧道掘(jue)(jue)進領域(yu)新(xin)突破，尤(you)其是在我國(guo)實施大規模設備更新(xin)的(de)背景下具(ju)有(you)(you)重要意義。

　　目前，我國(guo)長(chang)大(da)隧道(dao)施(shi)(shi)工遭遇巖(yan)爆、破碎帶、軟巖(yan)大(da)變形等復雜地質條(tiao)件時容易(yi)造成設備(bei)故障，帶來工期延誤。清華大(da)學和中鐵科工聯合(he)研制的掘(jue)爆機這一原創性高端裝備(bei)，有望(wang)打破當前長(chang)大(da)隧道(dao)的施(shi)(shi)工困局。

　　陳家樂介(jie)紹，“掘(jue)(jue)進機(ji)+鉆(zhan)爆法(fa)”雙工(gong)法(fa)融合(he)，提高(gao)了施工(gong)效率，實現(xian)智能化、綠色(se)化施工(gong)，掘(jue)(jue)進機(ji)與鉆(zhan)爆法(fa)優勢互補，邊(bian)掘(jue)(jue)進邊(bian)爆破，發揮出設備安(an)全高(gao)效和鉆(zhan)爆法(fa)施工(gong)靈活的(de)特(te)性。同(tong)時，掘(jue)(jue)進機(ji)與鉆(zhan)爆法(fa)融合(he)實現(xian)了因巖(yan)(yan)制宜(yi)、多種搭(da)配，在(zai)(zai)硬(ying)巖(yan)(yan)地層，特(te)別(bie)是高(gao)巖(yan)(yan)爆、大變形等(deng)復雜地質條件下(xia)還(huan)可(ke)超前釋放(fang)應力。此(ci)外，在(zai)(zai)圍(wei)巖(yan)(yan)條件良好時，中心巖(yan)(yan)塊可(ke)生產骨料，實現(xian)就(jiu)地取材再利用，降低工(gong)程(cheng)投資(zi)，實現(xian)綠色(se)建造(zao)。

　　“掘爆機具有(you)廣(guang)泛應用價值和推廣(guang)前(qian)景，有(you)望應用于大(da)型水利水電、礦山(shan)工程(cheng)以及公路、鐵(tie)路等建設領域(yu)，為‘大(da)國(guo)重器’再添新成員。”中(zhong)國(guo)中(zhong)鐵(tie)高級專家李建斌(bin)說。

　　智能焊接機器人上崗

　　步履不停(ting)，創新不止。中(zhong)鐵科工一系列新產品的(de)問世，不斷刷新著紀錄。

　　在中(zhong)(zhong)國中(zhong)(zhong)鐵工業(ye)高端(duan)裝備(bei)制(zhi)(zhi)造基地，戴上防(fang)護鏡的記者在現場近(jin)距離觀察機(ji)器人(ren)實(shi)施的焊(han)接(jie)作(zuo)業(ye)：由中(zhong)(zhong)鐵科(ke)工研制(zhi)(zhi)的國內新(xin)型智能(neng)焊(han)接(jie)機(ji)器人(ren)正在對一塊鋼板進行精準焊(han)接(jie)，隨(sui)著耀眼焊(han)花迸射(she)，一個焊(han)接(jie)點僅需幾秒(miao)便可完成。

　　“以(yi)前焊接(jie)只能人工(gong)操(cao)作(zuo)，現(xian)(xian)在(zai)換成(cheng)(cheng)機(ji)器人，可大幅提高施工(gong)效率(lv)，降(jiang)低制造成(cheng)(cheng)本。”中(zhong)鐵(tie)科(ke)工(gong)研發(fa)人員楊(yang)樂介紹，這款智能機(ji)器人目前已(yi)成(cheng)(cheng)功運(yun)用到正在(zai)建設的澳凼大橋、牂牁江(jiang)大橋等施工(gong)現(xian)(xian)場(chang)，每天平均工(gong)作(zuo)時間超過8小(xiao)時，單臺設備可減少(shao)3名工(gong)人的人力(li)成(cheng)(cheng)本，整體焊接(jie)效率(lv)比(bi)人工(gong)焊接(jie)作(zuo)業提高1倍以(yi)上，焊縫(feng)外觀一次合格率(lv)達98.5%以(yi)上，比(bi)人工(gong)焊接(jie)提高約15%。

　　這(zhe)款智能機器人(ren)還可避免一些(xie)人(ren)工(gong)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)所(suo)產生的(de)(de)技術(shu)缺(que)陷(xian)，實現(xian)(xian)了(le)較(jiao)高(gao)的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)效率和(he)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)質量。楊樂介紹，這(zhe)臺(tai)設備整體結構采用“龍門+雙(shuang)倒掛六軸(zhou)”機器人(ren)形式，適用于鋼橋梁生產過程(cheng)中的(de)(de)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)環節，采取“3D模型驅動+任務規劃+視覺處(chu)理”技術(shu)路線，對(dui)(dui)臺(tai)架上的(de)(de)所(suo)有焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)工(gong)件一次(ci)性掃描提取位置信息，根據工(gong)件圖紙生成隔(ge)板焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)程(cheng)序，再利(li)用點(dian)激光傳感器對(dui)(dui)焊(han)(han)(han)縫的(de)(de)起始點(dian)、終點(dian)進(jin)行精準(zhun)定位，實現(xian)(xian)多塊隔(ge)板自動尋位、自動糾(jiu)偏，有效地解決了(le)現(xian)(xian)有自動化(hua)焊(han)(han)(han)接(jie)(jie)方案(an)需(xu)頻繁換產、吊裝對(dui)(dui)位或離線編程(cheng)等問題(ti)。

　　除了(le)焊接機器人，中鐵(tie)科(ke)工還(huan)自主(zhu)研制(zhi)了(le)國內首(shou)臺千(qian)噸(dun)過隧道(dao)單主(zhu)梁架(jia)(jia)橋(qiao)機“陸吾號(hao)”、國內最大(da)起(qi)重(zhong)能力的(de)2000噸(dun)雙軌(gui)門式起(qi)重(zhong)機、1800噸(dun)世(shi)界(jie)最大(da)整孔預制(zhi)箱梁架(jia)(jia)橋(qiao)機“越海號(hao)”……植根于技術創(chuang)新，中鐵(tie)科(ke)工“逢山開路，遇水(shui)架(jia)(jia)橋(qiao)”，在重(zhong)型裝備(bei)生產制(zhi)造(zao)領(ling)域，勇做開路先鋒，將一(yi)個個“不可能”變(bian)為現實(shi)，努力推動中國制(zhi)造(zao)向中國創(chuang)造(zao)轉(zhuan)變(bian)。