人民政協(xié)網(wǎng)5月14日電 第八個(gè)中國品牌日到來之際，國務(wù)院國資委新聞中心“走進(jìn)新國企·向新而行 智造未來”活動(dòng)走進(jìn)中國中鐵工業(yè)下屬中鐵科工集團(tuán)。作為裝備制造業(yè)的排頭兵，中鐵科工在“三個(gè)轉(zhuǎn)變”重要指示的指引下，成績(jī)單越發(fā)亮眼。

國產(chǎn)大直徑泥水盾構(gòu)機(jī)參建穿江工程

世界第二、國內(nèi)最長(zhǎng)的城市地鐵環(huán)線，全長(zhǎng)約59.9公里的武漢軌道交通12號(hào)線工程正在加快建設(shè)。據(jù)了解，該線路兩次下穿長(zhǎng)江，一次下穿漢江，兩次穿越湖泊（沙湖、墨水湖）。

其中，凌吳村站～至國博中心南站區(qū)間，隧道全長(zhǎng)3373.7米，距離地面最高51.7米。承擔(dān)隧道掘進(jìn)任務(wù)的，是由中鐵科工和中鐵裝備共同研制的國產(chǎn)大直徑泥水盾構(gòu)機(jī)，直徑達(dá)12.56米，是常規(guī)地鐵盾構(gòu)斷面的4倍，整機(jī)重達(dá)2900噸，總長(zhǎng)約105米，是名副其實(shí)的“大國重器”。

中鐵隧道局項(xiàng)目部王世強(qiáng)介紹，該區(qū)間泥巖等高粘性地層總長(zhǎng)2.2千米，施工存在長(zhǎng)距離超高水壓環(huán)境掘進(jìn)、盾構(gòu)下穿建筑物地表沉降及結(jié)構(gòu)變形控制、高滲透地層大直徑盾構(gòu)始發(fā)接收等難題。

為確保在不同地層提高掘進(jìn)效率，中鐵科工和中鐵裝備針對(duì)不同地層特性，聯(lián)合刀具廠家進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，確保刀具適應(yīng)地質(zhì)情況，提高刀具整體性能及使用壽命。隨著刀具的優(yōu)化，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)速度達(dá)到9.6米/天，是采用傳統(tǒng)刀具的8倍。

據(jù)了解，武漢軌道交通12號(hào)線首次采用中國技術(shù)、中國標(biāo)準(zhǔn)，充分適應(yīng)長(zhǎng)江流域地質(zhì)，完全自主設(shè)計(jì)制造國產(chǎn)化大直徑盾構(gòu)機(jī)，并成功應(yīng)用于急難險(xiǎn)重的穿江工程。

國內(nèi)新型智能焊接機(jī)器人投入使用

由中鐵科工研制的國內(nèi)新型智能焊接機(jī)器人，為免示教智能焊接機(jī)器人，整體結(jié)構(gòu)采用龍門+雙倒掛六軸機(jī)器人形式，主要由視覺系統(tǒng)、外圍系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)、焊接管理系統(tǒng)組成，適用于鋼橋梁生產(chǎn)中的焊接環(huán)節(jié)。研發(fā)工程師楊樂在該款機(jī)器人面前向大家介紹。

談到智能水平，他表示，設(shè)備采取3D模型驅(qū)動(dòng)+任務(wù)規(guī)劃+視覺處理技術(shù)路線，對(duì)臺(tái)架上的所有焊接工件一次性掃描提取位置信息，根據(jù)工件圖紙生成隔板焊接程序，再利用點(diǎn)激光傳感器對(duì)焊縫的起始點(diǎn)、終點(diǎn)進(jìn)行精定位，實(shí)現(xiàn)多塊隔板自動(dòng)尋位、自動(dòng)糾偏，有效解決現(xiàn)有自動(dòng)化焊接方案須頻繁換產(chǎn)、吊裝對(duì)位、頻繁人工示教或離線編程，實(shí)現(xiàn)了較高的焊接效率和焊接質(zhì)量。

據(jù)介紹，成功用于澳凼大橋、牂牁江大橋施工現(xiàn)場(chǎng)的該款機(jī)器人，每天平均工作超過8小時(shí)，單臺(tái)設(shè)備可減少3名工人的人力成本，節(jié)省人工示教機(jī)器人焊前準(zhǔn)備時(shí)間超過70%，整體焊接效率相比人工焊接作業(yè)提高1倍以上；焊縫外觀一次合格率達(dá)到了98.5%以上，比人工焊接提高了約15%，大幅提高了施工效率，降低了制造成本。

該款智能焊接機(jī)器人已申請(qǐng)8項(xiàng)國家專利并獲批3項(xiàng)，榮獲第六屆“楚天杯”工業(yè)設(shè)計(jì)大賽裝備類金獎(jiǎng)，并通過中國中鐵科技成果評(píng)審，技術(shù)水平認(rèn)定為“國際先進(jìn)”水平。

中國掘爆機(jī)將為世界長(zhǎng)大隧道建設(shè)提供新方案

除了上述已經(jīng)投入使用的裝備，由清華大學(xué)和中鐵科工聯(lián)合研制、世界首創(chuàng)的掘爆機(jī)試驗(yàn)裝備也于近日完成了空心刀盤掘進(jìn)、超前預(yù)裂處理后空心刀盤掘進(jìn)和全斷面刀盤掘進(jìn)三種工況下的掘進(jìn)試驗(yàn)。

結(jié)果初步表明，在超硬巖地質(zhì)條件下，經(jīng)過超前預(yù)裂處理，空心刀盤掘進(jìn)效率可提升30%。

中鐵科工黨委書記、董事長(zhǎng)焦衛(wèi)華介紹，掘爆機(jī)是隧道掘進(jìn)領(lǐng)域一種突破性原創(chuàng)性技術(shù)成果，將實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)鉆爆法與現(xiàn)代采用TBM（隧道掘進(jìn)機(jī)）掘進(jìn)的有效結(jié)合，具有多種掘進(jìn)模式，屬于高端化、智能化、綠色化的新一代掘進(jìn)機(jī)，研制成功后將實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)領(lǐng)域新突破。

目前，我國長(zhǎng)大隧道采用TBM施工遭遇巖爆、破碎帶、軟巖大變形等復(fù)雜地質(zhì)時(shí)，容易造成設(shè)備卡機(jī)，導(dǎo)致工期延誤。掘爆機(jī)則在TBM遇到不良地質(zhì)卡機(jī)時(shí)，能夠快速通過空心刀盤為超前處理提供通道。此外，將“掘進(jìn)機(jī)+鉆爆法”雙工法融合，可以實(shí)現(xiàn)二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，邊掘進(jìn)邊爆破，同時(shí)發(fā)揮出TBM設(shè)備安全高效和鉆爆法施工靈活的特性；TBM與鉆爆法因巖制宜多種搭配，在高巖爆、大變形等復(fù)雜地層還可以超前釋放應(yīng)力。圍巖良好的時(shí)候，中心巖塊可生產(chǎn)骨料，實(shí)現(xiàn)就地取材再利用，降低工程投資，實(shí)現(xiàn)綠色建造。

中國中鐵高級(jí)專家李建斌介紹，掘爆機(jī)具有廣泛應(yīng)用價(jià)值和推廣前景，未來有望應(yīng)用于大型水利水電工程、礦山以及公路、鐵路等建設(shè)領(lǐng)域，創(chuàng)造世界領(lǐng)先的中國技術(shù)和裝備，為大國重器再添新成員。（閆秋圖）