践行“三个转变”:中铁科工用“智造”铸就高铁架桥机世界品牌
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日期:
2020-05-08
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铁路要翻山越岭、跨江渡河,离不开桥。在大桥的建设中,经常都能见到架桥机的作业身影。在“江城”武汉,隶属于中铁科工集团有限公司的中铁工程机械研究设计院(以下简称:中铁科工机械院)就是一家潜心研制铁路架桥机的企业。
中铁科工机械院前身是铁道部1979年成立的武汉工程机械研究所,是原铁道部唯一从事专业施工机械研究的机构。在企业41年的发展历程中,先后研制出包括130吨级、600吨级、900吨级、1000吨级架桥机在内的24种铁路架桥机。
目前,累计取得授权发明专利45项,获得省部级及以上科技奖励33项,4项科技成果被鉴定为“国际领先”,先后被认定为“湖北省第三批支柱产业细分领域隐形冠军示范企业”,国家高新技术企业和湖北省企业技术中心,国家铁道行业施工机械标准制定单位,中国中铁施工装备技术研发中心。
上世纪90年代初,传统胜利型架桥机已经不能适应铁路建设需要,新型架桥机的研制列入铁道部铁路工程建设“八五”规划。1992年立项后,中铁科工机械院仅用18个月的时间完成了JQ130架桥机的设计工作,开启了铁路架桥机发展新篇章。该型架桥机1994年2月出厂,投入到京九铁路建设之中。目前,这套凝聚了无数前辈心血的架桥机,仍应用在铁路T梁架设中。
秦沈线是我国第一条高速铁路客运专线,当时,其所采用的整体箱梁在我国尚属首次,国内没有适用的架设装备。为了保障工程建设、打破外国厂商漫天要价的局面,中铁科工机械院扛下了原铁道部600吨级架桥机研制专项任务,并在2000年9月成功研制出JQ600架桥机。在投入使用的一年时间里,架设了跨度为24米、20米的整孔双线箱梁160余榀,承担起了我国第一条高速铁路客运专线建设历史重任。
进入新世纪,随着高铁建设大幕的正式拉开,32米跨900吨预制预应力双线单箱简支梁体系的应用成为铁路桥梁施工领域一项重大工法飞跃,900吨级架桥机的研发被原铁道部列为重大科研课题。中铁科工机械院科研人员经过3年多的技术攻关,成功研制出具有自主知识产权的JQ900A步履式架桥机。该套设备在2006年3月在合宁客运专线成功架设了国内第一孔900吨级32米双线箱梁。2007年经铁道部组织专家鉴定,设备“填补了国内空白,达到国际先进水平”。后来,根据项目的不同情况,中铁科工机械院还研制出了行走式JQ900B、导梁式JQ900C型、适应单双线的JQ900D型、适应隧道狭小空间的JQSS900等不同型号的900吨级架桥机,为中国高铁的建设与发展做出了积极贡献。
随着高速铁路建设施工技术的发展,高铁建设中下部结构造价在桥梁建设费用中的比重较大,基于对经济性考量以及对质量控制的需要,高铁建设急需实现40米跨1000吨预应力混凝土简支梁的规模化应用装备。经过一年多的科研攻关,中铁科工机械院成功研制出多支腿步履式架桥机JQ1000。2018年9月,在中国第一条使用了40米标准箱梁的高铁——郑济铁路VI标段,JQ1000型架桥机完成了中国也是世界“第一架”,引领了世界高铁建造新方向。
在研制多类型架桥机的过程中,中铁科工机械院储备了大量核心技术。近年来,机械院研发的产品获得国家授权发明专利45项、实用新型专利74项。
中国高铁架桥机首次走出国门,成功应用于印尼雅万高铁等项目建设中
中铁科工将认真践行“三个转变”重要指示,肩负起铁路专用施工机械研制的使命和担当,坚持“智造”和创新驱动,以品牌建设引领企业高质量发展,围绕国之重器,继续巩固高铁架桥机的行业龙头地位,以点连轴促进各产业模块相向发展,带动新制式轨道车辆、智能机器人、海工设备、矿工设备、设备管理云平台等快速崛起,培育起实现企业高质量发展的新增长极和动力源,努力将中铁科工建成“国内一流、世界知名”的工程装备制造与服务产业集团,为早日实现“中铁工业、世界品牌”做出积极贡献。
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7月24日,由中铁工业、四川水发集团、国家川藏铁路技术创新中心主办,中铁城投、中铁六院协办,成都市新津区人民政府、中铁智能装备承办的中国中铁携手四川省打造高端装备产业首台盾构机下线活动在成都举行。四川省水利厅党组书记、厅长董里,成都市人民政府副市长、党组成员许兴国,中国中铁党委委员、副总裁马江黔,成都市新津区委副书记、区人民政府区长胡建平,中铁工业党委书记、董事长张威,四川水发集团党委副书记、总经理向仕春,中铁六院党委书记、董事长陈光建,以及来自地方政府、高校、科研院所、行业协会、中央驻川企业、属地企业及中国中铁相关单位代表共同见证了此次仪式的成功举行。董里在致辞中指出,“川山甲1号”盾构机的下线是四川水利事业与高端装备制造产业融合发展的重要里程碑,也是大力发展新质生产力,推进高质量发展的生动实践。四川水发集团与中铁工业携手打造高端装备制造基地,成功将央企技术优势、市场优势与地方资源禀赋、产业需求深度融合,进一步加快盾构机等国之重器的研发制造。希望双方以此次合作为契机,深化水利工程建设领域科技创新,联合科研院所攻克极端地质条件下施工技术难题,打造全国领先的川造高端装备品牌,形成从研发设计到运维服务的全产业链生态,为四川省新型工业化贡献力量。马江黔在致辞中表示,中国中铁始终将习近平总书记“三个转变”重要指示作为根本遵循,把加强与成都的合作作为长期坚定的企业战略,双方深入合作历久弥新,共同见证了成都从区域交通枢纽到国际化大都市的华丽蝶变。此次活动标志着中国中铁在成都高端装备制造领域实现了从“布局”到“产出”的关键跨越,助力成都加快推动延链补链强链,提升高端装备制造产业规模能力。中国中铁将充分发挥人才、技术、管理、装备、品牌等优势,不断为现代化新成都建设贡献智慧和力量,努力在服务西部大开发、成渝地区双城经济圈等国家战略中展现新担当,以实际行动参与成都的基础设施建设、产业能级提升,...
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6月30日,由中铁装备研制的大直径土压平衡盾构机“先行号”(中铁1298号)正式始发,标志着国内排涝规模最大、洞径最大、埋深最大的隧洞排水系统工程——扩大杭嘉湖南排后续西部通道工程(简称城西南排工程)北段工程正式进入盾构施工阶段。工程概况城西南排工程是浙江省杭州市为提升城西区域防洪排涝能力、保障城西科创大走廊水安全而建设的大型水利工程,还是特大型城市深隧排涝工程在国内的首次实践。该工程主要包括南北线和西线两部分,采用“Y”型布局,总长29公里的隧洞系统将城西洪水以300立方米/秒的排涝能力直排钱塘江,受益面积约213平方公里,覆盖人口近百万。设备详情基本参数:直径12.10米,整机全长90米,重2500吨。掘进任务:负责城西南排工程(南北线)工程北段5080米的隧道掘进,有7处平面转弯,最小转弯半径500米,最大埋深约53米,最大坡度为50‰。技术难点与应对:需穿越中风化泥质粉砂岩、砂砾岩等,还将下穿居民区和地铁等重要城市通道。中铁装备设计团队针对长距离大断面泥岩地层掘进结泥饼、大埋深地层喷涌等问题,对刀盘结构强度及刀具布置进行了针对性设计。项目建成后,杭州城西防洪标准将从20年一遇提升至50年一遇。城西南排工程不仅是防洪排涝重要保障,还将成为活水绕城、提升居民幸福感的重要源泉。
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近日,国家知识产权局发布了第二十五届中国专利奖授奖的决定,中铁装备研发的专利《一种可用于三车道矩形隧道施工的顶管机》荣获中国专利奖最高奖项——金奖。截至目前,中铁工业拥有中国专利金奖3项。一种可用于三车道矩形隧道施工的顶管机针对矩形特大断面(开挖面积>100㎡)掘进机施工面临的矩形断面开挖成型难、大跨微拱支护定型难、土仓出渣掘进控型难三大世界性难题,发明了多刀盘复合开挖系统、抗剪式分块盾体系统、多螺机协同出渣及复合姿态控制系统等关键技术,设计出一种可用于特大断面三车道矩形隧道施工的顶管机,开创了三车道矩形隧道及大跨度地下空间机械法施工新工法,并广泛适用于城市快速路、地铁车站、下穿高速及高铁隧道、地下停车场、地下商业街、大型钢结构集成等领域。该专利成果转化的首台套产品为世界最大矩形顶管机“南湖号”,开挖断面14.82×9.446m,开挖面积达123㎡,具备最大推力14400t,装机功率2300kw,成功应用于嘉兴市下穿南湖大道工程,实现了大跨度矩形断面隧道开挖、支护、掘进一次机械化施工成型,改善了劳动工作环境,提高了施工效率、质量和安全性。该专利技术已成功应用于世界首个矩形顶管施工地铁站项目、世界首台复合地层矩形隧道施工项目等重大工程。一种桥梁用Q345qDNH耐候钢的焊接方法中铁山桥“一种桥梁用Q345qDNH耐候钢的焊接方法”获第二十二届中国专利金奖。桥梁用Q345qDNH耐候钢的焊接方法具备接头力学性能优良、耐候性良好、焊接效率较高等优势,整体技术达到国际领先水平,填补了我国耐候钢桥梁领域的焊接技术空白,实现了交通基础设施桥梁建造领域重大技术突破,保障了我国交通基础设施绿色、环保、健康与安全,对中国桥梁制造发展具有重要意义,产生的经济效益总计约40亿元。该专利已成功应用于港珠澳大桥、北盘江特大桥、官厅水库公路特大桥、洪塘大桥、黑河大桥、美国阿拉斯加铁路桥等桥...
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5月26日,由中铁装备研制的国内首台7米级超大直径反井钻机“中铁1361号”在浙江景宁抽水蓄能电站正式启用。这一先进设备的投入使用,将大幅提升项目排风竖井施工效率,推动项目建设提质增速。景宁抽水蓄能电站厂房排风竖井直径7米、深319.73米,采用大直径反井钻机一次反提成型,填补了国内空白。该设备最大设计开挖直径可达8米,具有较高的稳定性、安全性、环保性等优势。与传统竖井钻爆扩挖施工方法相比,大直径反井钻机一次反提成型技术舍弃了爆破作业,降低了对周围环境的噪音和振动影响;减少了施工人员投入,有效降低了施工安全风险,极大地提高了竖井施工效率。中铁装备作为国内掘进机行业领军企业,致力于创新竖井施工新模式。自2011年启动竖井装备研究以来,成功研制了世界首台全断面竖井硬岩掘进机、国内首台可变径竖井扩孔掘进机等一系列创新产品,为抽水蓄能电站、水利工程、矿山开发、交通基建等领域的深大竖井建设提供了成套智能装备与创新施工方案。 全断面竖井硬岩掘进机2021年,成功研制世界首台全断面竖井硬岩掘进机“中铁599号”,应用于浙江宁海抽蓄电站竖井工程。该设备实现垂直向下90度掘进,融合了传统竖井施工技术和全断面隧道掘进机施工理念,首次实现动力下沉和井下无人掘进施工。 竖井扩孔掘进机2024年,成功研制国内首台可变径竖井扩孔掘进机“逐梦号”(中铁1430号),应用于温州永嘉抽蓄电站竖井工程。该设备采用“定向钻+反井钻+扩孔掘进机扩井”的创新工法,掘进总里程达1334米,创造了竖井掘进机日进尺16.8米的世界纪录。 大直径沉井掘进机2025年,研制的超大直径沉井掘进机“中铁1364号”开挖直径15.2米,应用于浙江杭州江南水厂盾构接收井工程,采用“自由断面开挖+泥水循环排渣”工法,实现上软下硬富水卵石地层竖井工程机械化施工。
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4月16日,伴随着刀盘缓缓转动,中铁装备研制的超大直径盾构机“帕蒂加朗号”在郑州国家TBM产业化中心顺利下线。该设备将应用于澳大利亚西部港湾项目建设,开挖直径达15.7米,再度刷新中国出口海外盾构机开挖直径新纪录。项目概况澳大利亚西部港湾项目位于悉尼市,其隧道设计为双洞双向公路隧道,是西区海底隧道和海滩连接线项目(WHTBL)的三大核心组成部分之一。该隧道最大埋深位于海平面下52米,最小转弯半径为960米,整体呈“S”型蜿蜒前行,穿越地层复杂多样,涵盖砂岩、粉砂、粉砂与粉质黏土层,单轴抗压强度最高可达30兆帕,局部甚至高达80兆帕。设备介绍针对项目特殊的地质条件和客户需求,中铁装备精心打造了“帕蒂加朗号”盾构机,该设备整机长度约113米(不含尾部拖动平台),集成多项智能化技术。1.搭载了刀盘刀具检测与泥饼处理机器人、盾构刀具更换机器人等。盾构刀具更换机器人可实现盾构机无人化高精度自动换刀作业,效率较传统人工换刀提高5-8倍,同时可有效规避传统人工换刀中的高危作业风险。2.配置了滚刀在线实时磨损监测、注浆率检测装置等检测系统,可有效解决复杂地层中的掘进和沉降控制难题,提升了整体施工效率及智能化、自动化水平。该设备的刀盘涂装设计融入了澳洲原住民的图腾文化,以“帕蒂加朗”为核心符号。“帕蒂加朗”是18世纪澳洲女性原住民,其在对外沟通交流,传播澳洲原住民文化上作出了突出贡献。设计团队将澳洲原住民图腾文化融入到了盾构机刀盘涂鸦设计中,实现了“硬科技 + 软文化”的结合,成为中澳文化交流的一个生动范例。据悉,澳大利亚西部港湾隧道(Western Harbour Tunnel)预计于2028年通车,通车后将大幅缩短当地居民的出行时间。“帕蒂加朗号”盾构机,是中铁工业自2020年澳大利亚Snowy Hydro 2.0项目后,再次为澳大利亚基础设施建设提供“中国方案”。近年来,中铁工业在“走...