科技是第一生產(chǎn)力，創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。2019年4月，由廈門廈工中鐵重型機械有限公司（以下簡稱“廈工中鐵”）自主研發(fā)制造的福建省首臺土壓平衡——全斷面硬巖雙模盾構(gòu)機順利交付，交由中交第三航務工程局有限公司廈門分公司用于福州地鐵4號線林浦站——城門站區(qū)間施工。這也是目前由廈工中鐵自主研制生產(chǎn)的第61臺盾構(gòu)機，主要用于廈門、福州、深圳等多個城市的地鐵建設。

有兩層樓高軟土硬巖都能挖

記者在現(xiàn)場看到，此次交付的雙模盾構(gòu)機呈大圓柱型，體積十分龐大，足足有兩層樓高。據(jù)介紹，這個大家伙開挖直徑為6.47米，整機長度125米，總重約650噸，裝機功率2547千瓦，既能滿足軟土地層和極端上軟下硬地層掘進，又能滿足長距離超硬巖地層掘進的多功能性需求。

廈工中鐵總經(jīng)理陳貝貝告訴記者，此次首創(chuàng)土壓和TBM（巖石隧道掘進機）兩種功能模式可同時共存的在線式雙模掘進機，不僅“軟硬通吃”，而且因為內(nèi)設特殊的支撐系統(tǒng)，進行土壓平衡盾構(gòu)機模式與硬巖TBM模式轉(zhuǎn)換時也便利，為隧道快速、高效、可靠施工提供強有力的裝備支撐。

一臺頂三臺施工效率大提升

這個大家伙是是廈工中鐵專門應對福州地鐵4號線林浦站——城門站區(qū)間的復雜地質(zhì)而研制的。據(jù)介紹，林浦站——城門站區(qū)間左線全長約為2174米，右線全長約2185.3米，區(qū)間的地質(zhì)大致為軟土（主要為淤泥、中細砂）和凝灰熔巖，兩端洞段為全斷面的軟土，中間洞段為全斷面長距離的極硬巖。目前國內(nèi)極少有相關(guān)施工案例，該設備在掘進過程中面臨軟硬交接段水頭壓力大、淤泥段易栽頭，極硬巖段設備刀具損耗大、管片易上浮，洞內(nèi)模式轉(zhuǎn)換空間狹小，軟硬交接處刀具破巖等諸多技術(shù)難點。采用任何一種單一功能的盾構(gòu)機，都不能同時滿足既能在軟土掘進時穩(wěn)定開挖，又能在硬巖掘進時快速推進的要求。

因此廈工中鐵研發(fā)團隊根據(jù)該區(qū)間的地質(zhì)特點，并結(jié)合以往隧道掘進設備的設計和使用經(jīng)驗，積極與業(yè)主單位、設備使用單位、地鐵設計院等開展聯(lián)合科研攻關(guān)，在福建首創(chuàng)土壓/TBM雙模掘進機，就是為了解決單一模式的盾構(gòu)機在極端硬巖地層掘進效率低，單護盾或雙護盾TBM無法在復合地層中掘進等技術(shù)難題；根據(jù)地層，對該雙模盾構(gòu)各系統(tǒng)進行針對性設計。“以前像這樣復雜的地質(zhì)要三臺盾構(gòu)機才夠用，現(xiàn)在只要一臺這樣的雙模盾構(gòu)機就可完成，大大提高了施工效率?！标愗愗愓f。

為了攻克諸多技術(shù)難關(guān)，陳貝貝帶領(lǐng)一百多人的團隊連續(xù)奮戰(zhàn)八個多月。他還向記者介紹了一些專業(yè)上的技術(shù)難點，例如為加強刀盤結(jié)構(gòu)，刀盤中心采用整板設計；為避免在TBM模式下產(chǎn)生大量灰塵，設計三級除塵；為避免在斷裂帶土倉內(nèi)部水位瞬間上升，設計三級排水功能；為避免在硬巖段管片上浮，設計了豆礫石注入及回填灌漿系統(tǒng)等。

陳貝貝表示，這一雙模盾構(gòu)機將在福建省內(nèi)首次使用，屬于福建省首臺重大智能裝備。該設備在福州地鐵的成功推廣應用，將為土壓平衡——全斷面硬巖雙模盾構(gòu)機在福建省內(nèi)及國內(nèi)推廣打下良好基礎，未來將更多地應用在鐵路隧道、城市地鐵等領(lǐng)域。

新聞鏈接

廈工中鐵：爭當掘進機產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先者

專業(yè)，這是對廈工中鐵重型機械最好的定義。

廈工中鐵重型機械位于廈門市工業(yè)腹地—灌南工業(yè)區(qū)，是一家專業(yè)化的隧道掘進機械制造商，秉承專業(yè)制造、專業(yè)服務的企業(yè)方針，依托廈工、中鐵強大實力為自身資源，以未來趨勢為導向，開發(fā)科技含量更高的新產(chǎn)品及應用技術(shù)，提供創(chuàng)新性的隧道施工產(chǎn)品和個性化的解決方案。廈工中鐵以提升客戶產(chǎn)品和服務的價值為方向，力爭成為中國掘進機產(chǎn)業(yè)的開拓者和領(lǐng)先者。

交通在廈門的高速發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，因為廈門獨特的地理環(huán)境，各類重點項目建設對重型裝備的需求量大，廈門廈工機械股份有限公司與中鐵工程裝備集團抓住機遇，于2013年9月合資成立廈工中鐵重型機械。合資公司主要從事隧道掘進機械，包括各類盾構(gòu)機，如土壓平衡盾構(gòu)、泥水平衡盾構(gòu)、復合式盾構(gòu)、矩形盾構(gòu)、U型盾構(gòu)機、馬蹄形盾構(gòu)機、雙模（土壓平衡 TBM、土壓平衡 泥水平衡）、敞開式TBM、單護盾TBM、雙護盾TBM、豎井TBM等產(chǎn)品門類，及其核心零部件的研究開發(fā)、設計制造和技術(shù)服務等，同時兼顧再制造、設備租賃以及設備分包等在內(nèi)的全價值產(chǎn)業(yè)鏈增值服務。

成立以來，廈工中鐵依托自身資源和優(yōu)勢做精、做強隧道掘進機械，為客戶提供高效、專業(yè)的服務，讓隧道施工更快、更好、更安全。廈工中鐵的市場以廈門為中心向東南沿海輻射，努力打造中國東南沿海最大的隧道掘進機械研發(fā)制造基地?，F(xiàn)已成功為多項工程提供高效專業(yè)的解決方案，成為客戶首選的隧道掘進機服務商。

廈工中鐵秉承“專業(yè)制造、專業(yè)服務”的企業(yè)方針，弘揚“勇于跨越、追求卓越”的企業(yè)精神，以科技創(chuàng)新為核心，以優(yōu)質(zhì)服務為保障，實現(xiàn)從中國制造到中國創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變，為裝備制造業(yè)的振興與發(fā)展做出貢獻。

名詞解釋

雙模盾構(gòu)機

什么是雙模盾構(gòu)機呢？據(jù)介紹，目前國內(nèi)全斷面隧道掘進機產(chǎn)品分為盾構(gòu)機和TBM（巖石隧道掘進機）兩類，其中盾構(gòu)機主要有土壓平衡、泥水平衡等類型，應用于開挖面不能自穩(wěn)的軟土及復合地層，如城市地鐵隧道、越江隧道等；TBM主要應用于地層較穩(wěn)定的硬巖地質(zhì)隧道工程，如山嶺隧道、引水隧洞等。

簡單地說，單一模式的盾構(gòu)機在極端硬巖地層掘進效率低，“吃”不了硬巖；TBM“吃硬”不“吃軟”，又無法在復合地層中掘進。而雙模盾構(gòu)機則可以“軟硬通吃”。