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人民政協(xié)網(wǎng)5月14日電 第八個中國品牌日到來之際，國務(wù)院國資委新聞中心“走進新國企·向新而行 智造未來”活動走進中國中鐵工業(yè)下屬中鐵科工集團。作為裝備制造業(yè)的排頭兵，中鐵科工在“三個轉(zhuǎn)變”重要指示的指引下，成績單越發(fā)亮眼。
國產(chǎn)大直徑泥水盾構(gòu)機參建穿江工程
世界第二、國內(nèi)最長的城市地鐵環(huán)線，全長約59.9公里的武漢軌道交通12號線工程正在加快建設(shè)。據(jù)了解，該線路兩次下穿長江，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3373.7米，距離地面最高51.7米。承擔(dān)隧道掘進任務(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，直徑達12.56米，是常規(guī)地鐵盾構(gòu)斷面的4倍，整機重達2900噸，總長約105米，是名副其實的“大國重器”。
中鐵隧道局項目部王世強介紹，該區(qū)間泥巖等高粘性地層總長2.2千米，施工存在長距離超高水壓環(huán)境掘進、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效率，中鐵科工和中鐵裝備針對不同地層特性，聯(lián)合刀具廠家進行針對性設(shè)計，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)機掘進速度達到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號線首次采用中國技術(shù)、中國標準，充分適應(yīng)長江流域地質(zhì)，完全自主設(shè)計制造國產(chǎn)化大直徑盾構(gòu)機，并成功應(yīng)用于急難險重的穿江工程。
國內(nèi)新型智能焊接機器人投入使用
由中鐵科工研制的國內(nèi)新型智能焊接機器人，為免示教智能焊接機器人，整體結(jié)構(gòu)采用龍門+雙倒掛六軸機器人形式，主要由視覺系統(tǒng)、外圍系統(tǒng)、機器人系統(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+任務(wù)規(guī)劃+視覺處理技術(shù)路線，對臺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，再利用點激光傳感器對焊縫的起始點、終點進行精定位，實現(xiàn)多塊隔板自動尋位、自動糾偏，有效解決現(xiàn)有自動化焊接方案須頻繁換產(chǎn)、吊裝對位、頻繁人工示教或離線編程，實現(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)場的該款機器人，每天平均工作超過8小時，單臺設(shè)備可減少3名工人的人力成本，節(jié)省人工示教機器人焊前準備時間超過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。
該款智能焊接機器人已申請8項國家專利并獲批3項，榮獲第六屆“楚天杯”工業(yè)設(shè)計大賽裝備類金獎，并通過中國中鐵科技成果評審，技術(shù)水平認定為“國際先進”水平。
中國掘爆機將為世界長大隧道建設(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)的掘爆機試驗裝備也于近日完成了空心刀盤掘進、超前預(yù)裂處理后空心刀盤掘進和全斷面刀盤掘進三種工況下的掘進試驗。
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，空心刀盤掘進效率可提升30%。
中鐵科工黨委書記、董事長焦衛(wèi)華介紹，掘爆機是隧道掘進領(lǐng)域一種突破性原創(chuàng)性技術(shù)成果，將實現(xiàn)傳統(tǒng)鉆爆法與現(xiàn)代采用TBM（隧道掘進機）掘進的有效結(jié)合，具有多種掘進模式，屬于高端化、智能化、綠色化的新一代掘進機，研制成功后將實現(xiàn)隧道掘進領(lǐng)域新突破。
目前，我國長大隧道采用TBM施工遭遇巖爆、破碎帶、軟巖大變形等復(fù)雜地質(zhì)時，容易造成設(shè)備卡機，導(dǎo)致工期延誤。掘爆機則在TBM遇到不良地質(zhì)卡機時，能夠快速通過空心刀盤為超前處理提供通道。此外，將“掘進機+鉆爆法”雙工法融合，可以實現(xiàn)二者優(yōu)勢互補，邊掘進邊爆破，同時發(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。圍巖良好的時候，中心巖塊可生產(chǎn)骨料，實現(xiàn)就地取材再利用，降低工程投資，實現(xiàn)綠色建造。
中國中鐵高級專家李建斌介紹，掘爆機具有廣泛應(yīng)用價值和推廣前景，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。