核心提示

作為我國重要的工業基地，遼寧素有“共和國裝備部”的美譽。諸多領域的國家重大工程中，都有“遼寧制造”的參與和貢獻。

近日，隨著新疆某民生工程項目最后一段巖壁轟然碎落，由北方重工設計制造的“奮進號”TBM成功貫通，創造了單機掘進26.521公里的世界最長紀錄，彰顯“國之重器”的磅礴力量，為“大器”遼寧再添新的注腳。

勇往直前

彰顯“中國智造”風采

全斷面隧道掘進機是一種直接服務于大型工程的關鍵設備。因其掘進時只能進不能退，也被稱作“勇往直前的大力士”。北方重工是我國最早進行該領域研發制造的企業。

新疆該工程項目所在地隧洞地質條件復雜，較堅硬圍巖占比約93.73%。“比如說超硬巖，強度達到200兆帕以上，還有大面積的軟巖破碎帶，這就要求我們的掘進機要針對不同地層、不同巖層的情況，進行有針對性的設計。”北方重工隧道掘進工程技術公司技術負責人許成發介紹說。

對地下掘進而言，不同性質的地層施工難度差異很大，而在復雜的地質條件下，難度會成倍放大。長時間、長距離連續掘進，國產設備能不能經受住考驗？

面對疑慮與擔憂，北方重工不負眾望。基于全斷面掘進機國家重點實驗室的技術儲備，結合北方重工滾刀布置計算方法及北方重工滾刀分布合力矩校核方法，設計人員優化了刀具選型和軌跡分布，在國內首次選用了20寸盤形滾刀，多種創新技術和設計疊加，保障了該產品在應用中的優異表現。

掘進期間，“奮進號”硬巖隧道掘進機設備完好率達到96%，在刷新單機掘進最長世界紀錄的同時，還創造了最高月進尺752米、最高日進尺40.3米的掘進紀錄。

合作創新

推進隧道掘進技術產業化

體型龐大、只進不退的掘進機，其實離日常生活并不遙遠。人們常說的盾構機，也是全斷面隧道掘進機的一種，廣泛應用于城市軌道交通、地下綜合管廊、鐵路及公路隧道等工程，具有安全、快速、高效、不受氣候影響、有利于環境保護和降低勞動強度等特點，可實現綠色施工，且安全保障程度高，成為隧道施工的主流技術和發展方向。

北方重工技術、產品的發展，始終與遼寧、沈陽的城市發展同頻共振。堅持合作創新的發展模式，北方重工從2003年起步，進入全斷面隧道掘進機的研發領域，并取得了較好較快的發展。

2006年，北方重工制造的首臺直徑5.93米硬巖雙護盾隧道掘進機成功下線；同年6月，北方重工擊敗多家國外競爭對手，一舉獨攬6臺大型泥水平衡盾構機制造合同，創下了國內盾構機國際競標的歷史紀錄；2007年，北方重工并購法國公司，2016年并購美國公司，躋身國際化市場前列，躍居世界級盾構機研制基地。

北方重工等中國企業通過走批量化設計制造國產隧道掘進裝備的路徑，推動我國隧道掘進技術邁上了產業化發展道路。

合力攻關

拓展國產化發展道路

隧道掘進機結構復雜，是一種匯集機械、電控、液壓等多種技術于一體的高端裝備，上萬種零部件配合，才能確保在地下施工過程中萬無一失。

憑借對隧道掘進技術的理解和多年制造隧道掘進機的經驗，北方重工隧道掘進機的國產化率不斷提升，但主軸承卻一直依賴進口。為了啃下這塊“硬骨頭”，中國科學院金屬研究所聯合北方重工，在沈陽市政府大力支持下，對隧道掘進機主軸承發起攻關，先后攻克了十多項關鍵核心技術難題，最終打通了隧道掘進機自主可控制造的“最后一公里”。

在試驗過程中，北方重工技術人員采用盾構網控數據平臺進行管理，對推力、扭矩、轉速3個現實應用參數全程監測并留存記錄，對掘進設備在不同地層中多種掘進參數組合下的主軸承運行狀態進行監測；主軸承驅動電機電流正常，齒輪油及主軸承溫度正常，主驅動系統運行良好，“機、電、液”各系統均達到使用要求……國產化驗證工作圓滿完成。

經過20余年探索，如今，北方重工已掌握了具有自主知識產權的土壓平衡盾構機、泥水平衡盾構機、全斷面硬巖隧道掘進機、煤礦巷道掘進機等一系列隧道工程裝備的設計研發和制造技術。僅盾構機就已累計制造300余臺，大幅降低了國內市場的產品價格，為我國節省了大量建設資金。

在這里，以“技術裂變”賦能新領域創新發展，正在成為轉化、培育新質生產力的有力途徑。創新發展，勇往直前，打開無限可能。

“奮進號”TBM

由北方重工設計制造的“奮進號”硬巖隧道掘進機，全名為“φ7.83米敞開式巖石掘進機”，是全球范圍內首臺設計壽命大于33公里的硬巖隧道掘進裝備，技術實力達到世界頂尖水平。其作為核心設備，在新疆某民生工程項目中奮戰了7年之久，并創造了單機掘進26.521公里的世界最長紀錄。