2024-11-05 2955 0
在基礎建設尤其是城市軌道交通建設中，“盾構”發(fā)揮著不可替代的關鍵作用。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”，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”技術成果評價會上，來自國際國內(nèi)的業(yè)界權威專家表示，寧波軌道牽頭的“類矩盾構”項目科技成果總體已達到國際領先水平，其成功探索與實踐，為國際這一領域的科技進步作出了重大貢獻；對于中國當下加速推進城市有機更新，更好利用寶貴的地下空間資源，推廣應用于其他行業(yè)及國際市場，亦具有不可低估的價值。
對標世界最前沿 實現(xiàn)“全球領先”
軌道交通是城市的新名片，2008年8月，寧波軌道交通獲國務院批復同意，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，我們要對標世界一流，高起點高標準規(guī)劃寧波軌道交通建設。
工欲善其事，必先利其器。地鐵建設設備離不開盾構（或稱“盾構機”），盾構素有工程機械“航母”之稱，可廣泛應用于城市軌道、地下管廊、鐵路公路隧道等重大工程和基礎建設領域。
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，對世界知名盾構機制造商、地鐵運營商等作深入調(diào)研?！肮こ碳夹g裝備尤其是地下空間施工，講究的是因地而異、因地制宜?！睍r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)構造、地下管線等特點，會同國內(nèi)外專業(yè)權威研究機構、生產(chǎn)制造廠商，反復試驗實踐，成功研發(fā)出具有國際先進水準的“寧波專享型”盾構隧道技術。僅用4年時間，便順利打通3條城市地鐵線路，其規(guī)劃設計之先進，建設速度之快，工程質(zhì)量之優(yōu)，堪稱國內(nèi)外一流。
然而，當時寧波軌道采用的是單洞單軌盾構技術，遇到狹小逼仄的地下施工空間有時難以適應。在建設寧波地鐵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”。寧波軌道建設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”成品裝備，但對方卻以“目前暫無出售計劃”為由婉拒。事關“卡脖子”的高端裝備與關鍵技術，不能指望也無法依賴外援引進。
于是，寧波軌道聯(lián)合一流高校學府、研究機構、制造商巨頭，集聚一大批頂尖工程師、資深學者，搭建產(chǎn)學研用一體化的大平臺，開展協(xié)同攻關。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”，還在技術、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，成立攻關課題組，眾多技術專家堅守奮戰(zhàn)，將工地變成國際級大科研場。
“這是項高難度高技術課題，但我們有信心有能力應對挑戰(zhàn)。”作為一線負責人的高級工程師黃毅介紹，參與課題協(xié)同攻關的有上海隧道設計院、上海隧道工程公司、上海同濟大學等專業(yè)機構和高等學府，大家充分發(fā)揮攻關平臺的協(xié)作優(yōu)勢，各騁所長形成互補合力。
關于盾構結構造型，上海隧道設計院高級工程師、本項目設計負責人沈張勇說，團隊在前期論證時，認為既然圓形、矩形都不行，能否考慮采用橢圓形？但經(jīng)應力計算及多種實驗結果表明，受力更合理、抗力更優(yōu)的結構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”的由來。
主持“類矩盾構”地下壓力實驗的同濟大學教授柳獻說：“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’先后開展了7次原型結構實驗室試驗和現(xiàn)場實證試驗。”
上海隧道公司是國內(nèi)首屈一指、擁有盾構掘進機科研、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’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?！鄙虾Ｋ淼拦こ坦究偣こ處熤煅泔w說。這臺“類矩盾構”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，巧解了這個難題。
經(jīng)攻關平臺各方全力以赴，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”最終亮相，寧波市將其命名為“陽明號”。
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