我国自主研制出了一台入地“爬山虎”!专在地下打通斜井隧道,我国“超级充电宝”工程没它都不行?
它就是我国、乃至世界首台大直径大倾角盾构机“永宁号”。
爬坡的盾构机
随着我们国家基建工程的蓬勃发展,遇到的地形也越来越“刁钻”,尤其是那些山区和地势起伏大的地方,传统的盾构机在这里就显得有点力不从心。
这就像是让一位平地跑步的运动员去爬山,怎么可能行得通呢?
所以,为了解决这个难题,我们的工程师们动起了脑筋,就这样,会“爬山”的盾构机——永宁号诞生了。这不是开玩笑,永宁号真的可以在高达39度的斜坡上稳稳地“爬行”!
想想看,这可是一台重达1550吨的庞然大物,能在这么陡的坡上爬行,简直就像是大象在钢丝上跳舞,是不是很神奇?
那永宁号是怎么做到的呢?首先,它有16个“脚”,对,就像我们人有两脚站立一样,这16个“脚”不仅稳如泰山,而且还有防滑功能。这就好比我们穿上了登山鞋,就算是在湿滑的山路上也能稳稳的行走。
但光有脚还不够,永宁号的内部零部件和结构,也经过了全面的创新升级。中铁装备新乡生产基地,拥有独特的盾构滚刀装配检测生产线,能自动组装滚刀并保证高精度。
该机采用了8组350千瓦国产电机,中国宝武研发的新型合金钢,以及郑州机械研究所的优化工艺,提高了减速器齿轮的性能。
滚刀系列产品在市场占有率国内第一。此外,中铁装备与高校合作研发高纯净耐磨钢,提高了刀圈的韧性和耐用性。
永宁号能够挖掘不同形状的隧道,适用于复杂地质和城市环境,实现了零渗漏、零排放、零污染。它还配备了智能控制中心,利用大数据和云平台提高了监控和控制效率。
永宁号的高效“神话”
其实,永宁号不只是设计上的革新,它在施工效率上也是杠杠的。想象一下,这个重量级的大家伙能在短时间内,挖掘出长达927米的斜井,这在以前的盾构机里简直是不可思议的!
拿河南洛宁抽水蓄能电站的项目来说,永宁号就展示了它惊人的施工效率。在不到六个月的时间里,它就成功挖掘了265米长、倾角大约36度的斜井。
你们猜猜看,在最好的条件下,永宁号一天能挖多远?答案是7米!即使是在断层破碎带这种超级难啃的“硬骨头”面前,它一天也能推进5米。
跟传统的爆破施工法比起来,永宁号的效率几乎提高了一倍!是不是感觉就像开了挂一样?
但高效施工只是永宁号的一部分魅力,它在环保方面的表现也同样令人印象深刻。在盾构机工作过程中,会产生大量的渣土。
这些渣土由于含有大量的水和表面活性剂,流动性大,如果处理不当,不仅成本高昂,还会对环境造成严重污染。永宁号采用了一套先进的盾构渣土资源化处理系统,将这些挑战化为机遇。
这个处理系统是如何工作的呢?首先,渣土和污水进入泥水分离系统,经过粗筛和分离设备进行脱水,从而分离出多种颗粒物。
然后,部分泥浆被泵送至调浆及浆液泵送系统,调制后作为渣土改良剂再次利用。同时,其他部分通过压滤系统,变成清水和泥饼。
清水被用于道路清洁、现场喷淋、混凝土养护等,实现百分之百的资源循环利用。
此外,这个系统还包括过滤设备和外循环水池构成的水过滤系统。压滤水经过过滤,变成清水用于本系统和盾构施工,多余清水则排入市政雨水管网。
洗砂系统能将含泥砂分离出干净的砂,而卵石破碎系统则将大粒径卵石破碎,用于混凝土制作。这样的多系统组合,有效解决了渣土和污水对城市环境的污染问题,同时降低了盾构施工成本。
中国盾构机的全球领航
曾经,盾构机制造技术完全被外国垄断,中国甚至为进口一台盾构机支付上亿元天价。
但中国人从不甘落后,在2001年,国家启动“863计划”,攻坚克难,终于在2008年制造出第一台具有自主知识产权的盾构机“中国中铁1号”。
从技术角度看,中国盾构机已经在多项指标上超越了美国。比如,掘进速度方面,我们的盾构机可以达到12米/小时,而美国的只能达到10米/小时左右。
这还不算,我们的盾构机还能适应更加复杂的地质条件,如高压水、煤层等,而美国的就显得有些局限。
再来看看设计和制造方面。我们的盾构机采用模块化设计,使用国产零部件,这些零部件都是经过长时间的研发和测试的,确保它们能够适应中国的地质特征和工程需求。
而美国的盾构机呢?他们通常采用定制设计,并且依赖于国外零部件,有时候还需要进行适应性调整。
不仅如此,中国盾构机的应用范围非常广泛,从城市轨道交通到公路,从水利到矿山,无所不包,甚至在国际市场上也受到了广泛的认可。相反,美国的盾构机在使用范围上就显得稍微狭隘一些。
价格方面,这可能是中国盾构机最吸引人的地方了。据市场调研数据显示,同等技术参数下,中国盾构机的价格通常只有美国盾构机的一半甚至更低。
这不仅是我们在国际市场上取得成功的重要原因之一,也反映了我们在成本控制方面的优势。
最后,我们还要谈谈售后服务。在这一点上,中国盾构机厂商做得更好。我们的售后服务体系更完善,维修成本更低。
相比之下,美国的盾构机在售后服务方面存在一些问题,比如部分配件需要从国外订购,运输时间长,维修成本高。
中国盾构机不仅在技术上领先,还在成本、应用范围和售后服务方面展现出了强大的竞争力。这正是中国盾构机在全球市场上受到青睐的原因。
通过对“永宁号”盾构机的深入了解,我们不难发现,这不仅是一次技术革新,更是中国制造向世界展示实力的典范。
从适应复杂地质环境的创新设计,到提高施工效率与环保并重的实践,永宁号代表了中国盾构机技术的前沿。
它的成功不仅提升了中国在国际工程机械领域的地位,也为全球基础设施建设提供了更多可能性。永宁号的故事,是中国创新精神和工业实力的生动写照。
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