DS7032雙護盾TBM為青島地鐵8號線量身定制,該線路穿越老城區(qū)居民密集區(qū),始發(fā)場地緊張,下穿15條斷層破碎帶,地質(zhì)情況復雜多變,施工難度大,對TBM技術要求高。為完成這一艱巨任務,公司成立了包括機、電、液等專業(yè)共17人的自主化研發(fā)團隊(其中黨員11人)。通過對8號線沿線復雜地質(zhì)的深入研究、綜合掘進工程技術要求和建設方、施工方意見,確定了開挖直徑7032mm,全長155米,整機重量約1200噸,裝機功率4200KW的設備參數(shù),針對性地采用前大后小護盾設計以及大功率、大扭矩、大推力、大擴挖量的設計,使TBM具有很強的脫困能力,減少了卡機風險。
主驅(qū)動是整個TBM的“心臟”,為確定主驅(qū)動結構方案,研發(fā)團隊查閱了目前所有主流廠家的主驅(qū)動結構形式,還到蘭州、太原等TBM項目進行調(diào)研考證,在一個月時間內(nèi)將各結構形式的主驅(qū)動優(yōu)劣作了詳細對比,為最終確定主驅(qū)動結構方案提供了強有力的數(shù)據(jù)基礎。
針對運輸條件受限、始發(fā)空間小、小曲線施工、分體始發(fā)等難題,通過模塊化設計,使TBM具備拆解性的同時,保障了緊湊性,更好地滿足城市地鐵施工要求。針對極硬圍巖,采用300mm厚整鋼面板,使刀盤具有良好的抗振性、可靠性;同時,通過合理的刀具布置、耐磨層的設置以及中心刀的創(chuàng)新設計,大大提高刀盤的使用壽命。為應對小曲線、振動大、粉塵大等難題,提出了減振型全站儀+雙靶+位移輔助測量+獨特算法的導向系統(tǒng)方案,確保設備按照設計軸線掘進。
TBM研發(fā)設計環(huán)節(jié)導入了精益設計思想,加大設計輸入和過程評審,減少冗余設計和過度設計,不僅使設計周期縮短了30天,還大大降低了成本。如刀盤的耐磨焊絲、鏟齒、耐磨板等零部件均實現(xiàn)了國產(chǎn)化,成本降低約47%。通過研發(fā)團隊自主創(chuàng)新、研發(fā),TBM核心部件刀盤、主驅(qū)動、管片拼裝機、管片吊機、液壓系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及PLC程序?qū)崿F(xiàn)完全自主化設計、生產(chǎn),單臺TBM成本降低約800萬元。
歷時兩年,匯集3800余張機械圖紙,上千根電氣線路、液壓流體管路,上萬條電氣程序…… 功不唐捐,玉汝于成,終在項目組成員的協(xié)作努力下,攻克了機械、液壓、電氣控制等一個個難題,形成了TBM整機完全自主知識產(chǎn)權,共獲5項國家專利,關鍵指標到國內(nèi)領先、國際先進水平。
2019年6月25日,第一臺DS7032型TBM順利下線,同年10月23日,同型號第二臺設備下線,兩臺設備均應用于青島地鐵八號線閆家山-鞍山路區(qū)間,設備狀態(tài)良好,并創(chuàng)造了月進尺531米的青島TBM單月掘進最高紀錄 ,得到業(yè)主一致好評,目前該工程閆家山-南昌路北站區(qū)間左、右線已順利貫通。后續(xù)中船重工(青島)軌道交通裝備有限公司將憑借設備獨創(chuàng)性、先進性,依托青島地鐵8號線、2號線西延、6號線,持續(xù)鞏固在青島的市場地位,開拓國內(nèi)其它城市及國際市場,把隧道掘進機產(chǎn)業(yè)進一步做大做強。