中铁科工：科技创新筑牢大国重器之基

直径12.56米的泥水盾构机“江城先锋号”缓慢旋转，牵引着百米长的机身在50多米深的地下前行，这个由中国中铁旗下中铁工业研制，具有自主知识产权的大国重器在武汉江夏制造基地下线，是武汉地铁建设史上首次采用国产大直径盾构下穿长江。

武汉轨道交通12号线工程线路全长约59.9公里，为世界第二、国内最长的城市地铁环线，施工的地理条件复杂，存在长距离超高水压环境掘进、盾构下穿建筑物地表沉降及结构变形控制、高渗透地层大直径盾构始发接收等难题，仅保径刀具每20环需更换一次。

“武汉轨道交通12号线首次采用中国技术、中国标准，充分适应长江流域地质，完全自主设计制造国产化大直径盾构机，并成功应用于急难险重的穿江工程，掘进机的速度是传统盾构机的数倍，践行着中国制造向中国智造转变、中国产品向中国品牌转变的发展理念，不断推动盾构制造产业向高端化、智能化、绿色化发展。”施工单位中铁隧道局项目机械总工程师王世强说。

盾构机有一定的使用年限，为了提高利用率，中铁工业旗下中铁科工通过再制造使得盾构机可以重复使用。而再制造盾构机与购置一台同类型新盾构机相比节能60%，节省耗材70%，武汉江夏制造基地盾构机年再制造能力为30台套，“盾构机再制造”服务被列入“湖北省技术创新示范产品目录”、“工信部再制造产品名录”。

中铁科工技术人员王承海透露，中铁科工已成功对国内外多家知名品牌制造的140余台盾构机进行了适应性再制造，广泛应用于全国各城市地铁施工。

“江城先锋号”只是中铁科工的诸多科技成果之一，在湖北武汉的中国中铁高新装备制造基地，世界首创的掘爆机试验装备完成了空心刀盘掘进、超前预裂处理后空心刀盘掘进和全断面刀盘掘进三种工况下的掘进试验。结果初步表明，在超硬岩地质条件下，经过超前预裂处理，空心刀盘掘进效率可提升30%。中国掘爆机将为世界长大隧道建设提供新方案。

中国经济时报记者获悉，掘爆机是隧道掘进领域一种突破性原创性技术成果，将实现传统钻爆法与现代TBM(隧道掘进机)掘进的有效结合，具有多种掘进模式，属于高端化、智能化、绿色化新型掘进机，研制成功后将实现隧道掘进领域新突破。

目前，我国长大隧道采用掘进机施工遭遇岩爆、破碎带、软岩大变形等复杂地质时容易造成设备故障，带来工期延误，成为长大隧道施工的难题。清华大学、中国中铁工业旗下中铁科工联合研制“掘爆机”这一原创性高端装备，有望打破当前长大隧道施工困局。

除了盾构机，由中铁科工研发的国内新型智能焊接机器人，整体结构采用龙门+双倒挂六轴机器人形式，主要由视觉系统、外围系统、机器人系统、焊接管理系统组成，技术上已达到国际先进水平，成功用于澳凼大桥、牂牁江大桥施工现场，应用于其中的焊接环节，大幅提高了施工效率，降低了施工成本。

中铁科工研发人员杨乐表示，机器人在工地上每天平均工作时间超过8小时，单台设备可减少3名工人的人力成本，节省人工示教机器人焊前准备时间超过70%，整体焊接效率相比人工焊接作业提高1倍以上;焊缝外观一次合格率达到了98.5%以上，比人工焊接提高了约15%，大幅提高了施工效率，降低了制造成本。

从掘爆机、新型智能焊接机器人，到国内首台千吨过隧道单主梁架桥机“陆吾号”、世界首台桩粱一体架桥机“共工号”、国内首台建筑构件机器人“赤沙号”、国内最大起重能力的2000吨双轨门式起重机、世界最大吨位整孔预制箱梁架桥机“越海号”、世界首列永磁磁浮空轨“兴国号”等，中铁科工用科技创新之力筑牢大国重器之基。