2024-11-05 3126 0
在基礎(chǔ)建設(shè)尤其是城市軌道交通建設(shè)中，“盾構(gòu)”發(fā)揮著不可替代的關(guān)鍵作用。浙江省寧波市軌道交通集團有限公司（以下簡稱“寧波軌道”）針對城市地下狹窄復(fù)雜空間作業(yè)難題及罕見的海泥層軟土地基，自主首創(chuàng)研發(fā)橫斷面最大、多刀盤無死角、掘進利用率最高的“類矩盾構(gòu)”，并歷經(jīng)10年迭代升級，先后獲得42項國內(nèi)外專利，展現(xiàn)出強大的國際競爭優(yōu)勢。
近日，在寧波舉行的陽明號“類矩盾構(gòu)”技術(shù)成果評價會上，來自國際國內(nèi)的業(yè)界權(quán)威專家表示，寧波軌道牽頭的“類矩盾構(gòu)”項目科技成果總體已達到國際領(lǐng)先水平，其成功探索與實踐，為國際這一領(lǐng)域的科技進步作出了重大貢獻；對于中國當(dāng)下加速推進城市有機更新，更好利用寶貴的地下空間資源，推廣應(yīng)用于其他行業(yè)及國際市場，亦具有不可低估的價值。
對標(biāo)世界最前沿 實現(xiàn)“全球領(lǐng)先”
軌道交通是城市的新名片，2008年8月，寧波軌道交通獲國務(wù)院批復(fù)同意，開啟了“地鐵城市”的序幕?！白鳛槭澜缰鄢呛臀覈冗M制造業(yè)重要基地，寧波進入地鐵時代，是其躋身現(xiàn)代化國際大都市的重要標(biāo)識?！睂幉ㄜ壍澜煌h委委員、總工程師姚燕明說，為此，我們要對標(biāo)世界一流，高起點高標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃寧波軌道交通建設(shè)。
工欲善其事，必先利其器。地鐵建設(shè)設(shè)備離不開盾構(gòu)（或稱“盾構(gòu)機”），盾構(gòu)素有工程機械“航母”之稱，可廣泛應(yīng)用于城市軌道、地下管廊、鐵路公路隧道等重大工程和基礎(chǔ)建設(shè)領(lǐng)域。
為此，寧波軌道在籌建規(guī)劃時便提出要走吸收引進與自主研發(fā)并舉的新路徑，并多次走出國門，對世界知名盾構(gòu)機制造商、地鐵運營商等作深入調(diào)研?！肮こ碳夹g(shù)裝備尤其是地下空間施工，講究的是因地而異、因地制宜。”時任寧波軌道交通副總指揮、總工程師朱瑤宏說。
在自主研發(fā)中，寧波軌道針對本地地質(zhì)構(gòu)造、地下管線等特點，會同國內(nèi)外專業(yè)權(quán)威研究機構(gòu)、生產(chǎn)制造廠商，反復(fù)試驗實踐，成功研發(fā)出具有國際先進水準(zhǔn)的“寧波專享型”盾構(gòu)隧道技術(shù)。僅用4年時間，便順利打通3條城市地鐵線路，其規(guī)劃設(shè)計之先進，建設(shè)速度之快，工程質(zhì)量之優(yōu)，堪稱國內(nèi)外一流。
然而，當(dāng)時寧波軌道采用的是單洞單軌盾構(gòu)技術(shù)，遇到狹小逼仄的地下施工空間有時難以適應(yīng)。在建設(shè)寧波地鐵4號線時，這個問題更顯棘手。4號線是城市旅游專線，總長35.95公里，其中有2公里線路位于翠柏里老街區(qū)正下方，地下可用空間凈寬不足14米，在如此狹窄的地下空間作業(yè)極為罕見。
面對這一國際級難題，經(jīng)反復(fù)論證分析，寧波軌道決定嘗試研發(fā)正在興起的單洞雙軌“矩形盾構(gòu)”。寧波軌道建設(shè)分公司黨委書記黃貴彬說，為了解翠柏里地段的燃眉之急，我們最初想咬咬牙，從國外買一臺“矩形盾構(gòu)”成品裝備，但對方卻以“目前暫無出售計劃”為由婉拒。事關(guān)“卡脖子”的高端裝備與關(guān)鍵技術(shù)，不能指望也無法依賴外援引進。
于是，寧波軌道聯(lián)合一流高校學(xué)府、研究機構(gòu)、制造商巨頭，集聚一大批頂尖工程師、資深學(xué)者，搭建產(chǎn)學(xué)研用一體化的大平臺，開展協(xié)同攻關(guān)。在這耗時10年艱苦卓絕、向科技珠峰的攀登中，寧波軌道與平臺團隊伙伴不僅首創(chuàng)研制成功世界最大斷面的“類矩盾構(gòu)”，還在技術(shù)、功能上不斷提升，先后獲得42項國內(nèi)外專利，4項省部級科技進步獎，成為真正的“全球領(lǐng)先”。
“十年磨一劍” 將工地變成國際級大科研場
“十年磨一劍”歷程中，寧波軌道調(diào)集精兵強將，成立攻關(guān)課題組，眾多技術(shù)專家堅守奮戰(zhàn)，將工地變成國際級大科研場。
“這是項高難度高技術(shù)課題，但我們有信心有能力應(yīng)對挑戰(zhàn)?！弊鳛橐痪€負(fù)責(zé)人的高級工程師黃毅介紹，參與課題協(xié)同攻關(guān)的有上海隧道設(shè)計院、上海隧道工程公司、上海同濟大學(xué)等專業(yè)機構(gòu)和高等學(xué)府，大家充分發(fā)揮攻關(guān)平臺的協(xié)作優(yōu)勢，各騁所長形成互補合力。
關(guān)于盾構(gòu)結(jié)構(gòu)造型，上海隧道設(shè)計院高級工程師、本項目設(shè)計負(fù)責(zé)人沈張勇說，團隊在前期論證時，認(rèn)為既然圓形、矩形都不行，能否考慮采用橢圓形？但經(jīng)應(yīng)力計算及多種實驗結(jié)果表明，受力更合理、抗力更優(yōu)的結(jié)構(gòu)不能是單純的橢圓形，而是采用四段不同弧度的曲線，銜接拼裝成如同一只橫放的橢圓形鴨蛋，這也正是“類矩盾構(gòu)”的由來。
主持“類矩盾構(gòu)”地下壓力實驗的同濟大學(xué)教授柳獻說：“此類試驗投入的人力、物力、財力巨大。世界各國包括不少國際知名的地下工程一般只做一次性實驗。而我們與寧波軌道密切合作，為‘類矩盾構(gòu)’先后開展了7次原型結(jié)構(gòu)實驗室試驗和現(xiàn)場實證試驗?！?/p>
上海隧道公司是國內(nèi)首屈一指、擁有盾構(gòu)掘進機科研、制造、施工等全方位能力的綜合性企業(yè)?！皩@個史無先例的超大斷面‘類矩盾構(gòu)’項目，起初我們想邀請國外專家共同參與，但他們了解情況后連連擺手說吃不消，我們就千方百計自己啃下這塊硬骨頭。”上海隧道工程公司總工程師朱雁飛說。這臺“類矩盾構(gòu)”的拼接管片，最大重量達9噸，傳統(tǒng)機械臂無法承受這個重量，我們創(chuàng)新采用串連環(huán)臂式拼裝技術(shù)，巧解了這個難題。
經(jīng)攻關(guān)平臺各方全力以赴，僅9個月時間，寬11.83米、高7.27米，世界上首臺最大斷面的“類矩盾構(gòu)”最終亮相，寧波市將其命名為“陽明號”。
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