武船集团完全自主研发7米口径TBM诞生纪实

栏目:公司新闻 发布时间:2019-07-29

625日,青岛地铁8号线DS7032TBM下线仪式在中船重工(青岛)轨道交通装备有限公司举行,在青岛市高新区经发局、青岛地铁八号线有限公司、中国中铁青岛市地铁八号线项目总部、中铁隧道集团二处有限公司、武船集团北船重工的领导和嘉宾的见证下,下线仪式取得圆满成功。DS7032TBM的成功下线及交付,对轨道交通装备公司市场开拓及技术研发方面均具有重要意义,极大推动了集团盾构机产业高质量发展,更好的助力青岛城市轨道交通建设。

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一、凝心聚力,大胆实践,实现完全自主研发制造

青岛地铁8号线是连接胶东国际机场和五四广场的重要纽带工程,将为青岛市发展注入新的活力、为青岛人民提供更大便捷。轨道交通公司通过以往1号线、2号线、4号线20余台盾构机的设计施工,积累了丰富的经验和良好声誉,与建设单位、施工单位建立了良好的合作关系,顺利承接了青岛地铁8号线设备的研发制造。

DS7032TBM是轨道交通公司自主研发制造的第一台7米口径的隧道掘进机,为完成这一艰巨任务,公司成立了包括机、电、液等专业共17人的自主化研发团队(其中党员11人)。通过8号线沿线复杂地质的深入研究、综合掘进工程技术要求和建设方、施工方意见,确定了开挖直径7032mm,装机功率4200KW的设备型号,针对性地采用前大后小护盾设计以及大功率、大扭矩、大推力、大扩挖量的设计,使TBM具有很强的脱困能力,减少卡机风险。
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主驱动是整个TBM的“心脏”,为确定主驱动结构方案,主驱动负责人丁绍军查阅了目前所有主流厂家的主驱动结构形式,还到兰州、太原等TBM项目进行调研考证,在一个月时间内将各结构形式的主驱动优劣作了详细对比,为最终确定主驱动结构方案提供了强有力的数据基础。

针对运输条件受限、始发空间小、小曲线施工、洞内拆机等难题,通过模块化设计,使TBM具备拆解性的同时,保障了紧凑性,更好地满足城市地铁施工要求。采用300mm厚整钢面板,使刀盘具有良好的抗振性、可靠性;同时,通过合理的刀具布置、耐磨层的设置以及换刀机构的设计,大大提高刀盘的使用寿命。为应对小曲线、振动大、粉尘大等难题,提出了减振型全站仪+双靶+位移辅助测量+独特算法的导向系统方案,确保设备按照设计轴线掘进。

研发设计环节导入了精益设计思想,加大设计输入和过程评审,减少冗余设计和过度设计,不仅在设计周期上缩短了30天,还大大降低了成本的费用。通过研发团队自主创新、研发,TBM核心部件刀盘、主驱动、管片拼装机、管片吊机、液压系统、电控系统及PLC程序实现完全自主化设计、生产,共降低成本约800万元。历时两年,汇集3800余张机械图纸,上千根电气线路、液压流体管路排查,电气程序编写调试…… 功不唐捐,玉汝于成,终在项目组成员的协作努力下,攻克了机械、液压、电气控制等一个个难题,形成了完全自主知识产权,共获5项国家专利,关键指标达到国内领先、国际先进水平。

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二、精心组织,攻坚克难,保质保量保交期

DS7032TBM的生产、组装和调试既涉及到钢结构、机械、电气、液各个专业的分工,又需要从设计、配套、生产组织到质量控制的全方位合作。

为了完成本次生产任务,项目组在工期紧、任务量大的情况下,细化制作工艺,制定科学合理的施工计划方案,研究编制各单元部件生产流程、制作工艺,与各施工车间、班组签订了阶段施工考核计划,从备料(采购)、钢结构制作、组装、调试等工序严格按照计划节点进行。首次自主研发制造,通过合理化建议等方式集思广益、群策群力大胆实践,一一克服生产过程中遇到的多个难题,圆满完成生产任务,确保了设备按期高质量完工交付。