英才专访
央企优质子公司

中交天和 掘进世界

文 | 本刊记者 刘超然 日期: 2022-01-18 浏览次数: 20

2021 年 10 月 12 日,国内在建承受水压最高、直径最大盾构隧道用超大直径盾构机——“聚力一号”在中交天和正式下线,并将用于江阴靖江长江隧道工程施工。“聚力一号”解决了超大直径盾构机、高水压下掘进“十隧九漏”的世界性难题,实现隧道掘进施工滴水不漏。 

盾构机被称为“工程机械之王”,有着“地下蛟龙”的美誉。超大直径盾构更是“工程机械之王”中的王中王。谁能想到在 10 年前,国产 10 米级的盾构机数量都还是为零,超大直径国产盾构机更是想都不敢想,工程建设所需超大直径盾构机完全依赖进口。 

在此背景下,中交天和临危受命,开始了超大直径盾构机的研制,期间更是经历了跟跑、并跑、领跑的 10 年。 

从落后百年逆袭到世界领先,高端装备制造国产化这条路走得并不容易。是中交天和凭借锲而不舍的钻研精神和自主创新能力,带领中国超大盾构机“掘进世界”。为此,《英才》记者采访中交天和董事长张伯阳。 


从“没人会”到“人人会” 

历时 14 个月、6700 多张设计图纸、10 万多个大小零部件一个一个磨,才磨出来那台刀盘开挖直径达 15.03 米、足有 5 层楼高、长达 130 米、重达4800 吨的中国首台泥水气压平衡复合式盾构机,这也是世界上最大的复合式盾构机之一。 

两台盾构机的成功研发意味着结束了大型和超大型盾构机完全依赖进口的局面,获得工业和信息化部中国首台套鉴定、中国机械工业科学技术一等奖、科技部国家重点新产品项目等殊荣。 

张伯阳现在说起来谈笑风生,但是辉煌的背后其实一路艰辛。 

在国内盾构机领域,很长时期主要依靠德国海瑞克的盾构机技术。当时国内类似的盾构机技术落后,并没有很强的议价能力,德国在价格方面不肯让步,后来我国退而求其次找到了日本技术团队,但日本团队的要求是日本的技术人员进驻监督,提供技术及图纸,而国内仅负责生产制造,不但要支付高昂的“技术顾问”成本,还需要以高于市场价的成本购买设备中所需的核心零部件,这一“卡脖子”的盾构机技术,导致我国处境被动。 

国家对于造出超大型盾构机的迫切愿望,让中交天和接下了这两台开挖 15 米级超大直径盾构机的研制任务。这一接,就接下了对国产装备研发的疑虑,接下了国外厂商对中国高端装备制造的嘲讽,也接下了央企对世界级工程的承诺。 

2016 年张伯阳刚接任,中交天和完全没有研发团队,“没有自己的研发团队,企业长期是走不下去的。北方重工,当时就是使用的法国、加拿大还有美国罗宾斯技术,没有自己的研发团队,最终公司走向倒闭 ;还有辽宁三三,民营企业没有自己设计团队,单纯依靠买图纸,没有创新,最后也以失败告终。”张伯阳接手中交天和后,首先成立了设计院, 随后“招兵买马”,迅速组建了设计研发团队。 

在研发过程中,中交天和多次遭到国外的技术围剿。管片同步施工搬运系统是超大型盾构机的重要组件,是集起重、液压震动、同步控制于一体的高端设备,当时只有德国的一家企业能够生产,天和起初想直接购买这套组件,但是这家德国企业知道中交天和在自主研发盾构机后,竟开出了天价合作费用。一气之下,中交天和索性彻底放弃进口,全部自主攻关。经过创新研发,这套设备成功问世,不仅节约成本近千万元,而且为以后制造全系列盾构机提供了技术保障。 

研发解决了自主创新问题,后期又发现在盾构机调试方面,严重缺乏人才。张伯阳回忆道 :“当时的情况是只能等外国人来进行调试。但由于工期紧迫,于是我就带人亲自下场调试。”事实证明,我们自己也可以调试盾构机。从初期的“没人会”到现在的“人人会”,不但在生产方面缩减成本近亿元,并产出更高性价比的产品,还在技术上逐渐赶超世界头部企业,让中交天和在世界盾构机领域逐渐站稳脚跟。 


弯道超车 持续创新 

中交天和的自主研发历程其实是中国高端装备制造业崛起的缩影,通过不断创新发展,从被国外技术封锁压制,到自主创新打破桎梏。此时中交天和已将超大直径盾构核心技术牢牢掌握在自己手中,甚至逐渐实现了弯道超车,超越了曾经的盾构机强国,德国和日本,掌握着诸多世界首创或更加先进技术。 

比如超大直径盾构机超长距离不换刀技术,可实现该盾构连续掘进 5000 米不换刀 ;超大直径盾构机抗浮技术,能有效解决管片上浮难于控制的世界级工程难题 ;刀具光纤磨损检测技术,实现了刀具实时监测 ;盾尾磨损检测技术,实现了盾尾磨损实时监测 ;全智能化管片拼装技术,只需一个按钮,盾构机就能实现隧道内管片的自动运输抓举拼装,可以大幅提高管片拼装质量,更可减轻工人作业强度 ;同步掘进技术实现了盾构机掘进拼装同步,较国内外同类装备掘进效率提升 30%-50% ; 

不止不需要进口,中交天和超大直径盾构产品还正源源不断地走向海外。几年时间,我国的盾构机技术从受制于海外技术封锁,到偷学跟跑,再到领跑世界,在不断取得成功的背后得益于公司对自主研发的重视和大量投入、每年近 2000 万元的科研经费和近 8% 的研发投入比,以及每年数十件专利申请的支撑。 

从直径 15.03 米“天和号”到直径 16.07 米“运河号”,到如今直径 16.09 米“聚力一号”,中交天和用持续创新促进技术发展,实现了一次次的跨越。 

曾经的“受制于人”到现在的“全球首台”,这一最新的盾构机已成为世界盾构发展的新高度。 

通过死磕技术打破国外技术封锁垄断,我国的高端装备制造业已然崛起,在不断实现对海外企业的弯道超车。

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