DS7032TBM双护盾掘进机(TBM)自主化研制项目
栏目:公司新闻 发布时间:2020-09-07
为了摆脱对国外的技术依赖、填补直径7米以上的双护盾TBM在国内城市地铁隧道施工空白,我公司经过前期技术和经济分析,2017年筹备DS7032双护盾硬岩隧道掘进机(TBM)自主化研制项目,以进一步夯实青岛市场地位,持续开发国内外市场,形成新的经济增长点。

DS7032双护盾TBM为青岛地铁8号线量身定制,该线路穿越老城区居民密集区,始发场地紧张,下穿15条断层破碎带,地质情况复杂多变,施工难度大,对TBM技术要求高。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)。通过对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,全长155米,整机重量约1200吨,装机功率4200KW的设备参数,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,减少了卡机风险。

主驱动是整个TBM的“心脏”,为确定主驱动结构方案,研发团队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、分体始发等难题,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。针对极硬围岩,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、耐磨层的设置以及中心刀的创新设计,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。

TBM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,不仅使设计周期缩短了30天,还大大降低了成本。如刀盘的耐磨焊丝、铲齿、耐磨板等零部件均实现了国产化,成本降低约47%。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,单台TBM成本降低约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,上万条电气程序…… 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TBM整机完全自主知识产权,共获5项国家专利,关键指标到国内领先、国际先进水平。

2019年6月25日,第一台DS7032型TBM顺利下线,同年10月23日,同型号第二台设备下线,两台设备均应用于青岛地铁八号线闫家山-鞍山路区间,设备状态良好,并创造了月进尺531米的青岛TBM单月掘进最高纪录 ,得到业主一致好评,目前该工程闫家山-南昌路北站区间左、右线已顺利贯通。后续中船重工(青岛)轨道交通装备有限公司将凭借设备独创性、先进性,依托青岛地铁8号线、2号线西延、6号线,持续巩固在青岛的市场地位,开拓国内其它城市及国际市场,把隧道掘进机产业进一步做大做强。


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