那么，盾构机到底是什么？又是如何生产出来的？连日来，记者走进我省目前唯一的盾构机生产基地——江西中铁工程装备有限公司，揭秘盾构机生产过程、生产特点，并探究实现“南昌造”的意义。
盾构机是什么？
盾构机主要用于铁路、公路、地铁和水利水电、矿山巷道等基建工程的隧道环节，被称为“工程机械之王”，有着“地下蛟龙”的美誉。
跟随江西中铁装备生产车间负责人王佳宁，记者见到了“楚风号”这个“大家伙”。从正面看，它有个“大脸盘”，是盾构机的刀盘，上面长了许多颗“铁齿钢牙”，专门负责“啃”碎砂石。刀盘的后面是盾构机的主机部分，也叫盾体，看上去像个圆柱形的“肚子”，“肚”内有8台主驱动电机、20组推进油缸，还有10余根不同系统的水管、油管及电缆；再往后则是螺旋输送机、管片拼装机，分别负责运输掘进中产生的渣土，以及拼装预制好的一节节管片。看到这里，记者以为这些就是盾构机的全貌，然而在其身后还有6节“车厢”，它们是盾构机的后配套系统，通过设备桥与主机部分相连接，搭载着主控室、油脂系统、空气保压系统、同步注浆系统、皮带机系统等。
据介绍，盾构机作为国之重器，集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，不仅工艺复杂，而且每台盾构机都不一样。“没有能包打天下的盾构机，它们都是‘量体裁衣’的。”王佳宁解释，由于施工的土层、埋深、沉降要求各不相同，盾构机需要依照不同的地质进行设计制造，且施工方、制造方和科研单位从一开始就要反复沟通，三方合作贯穿始终。
“盾构机一般设计寿命在10公里左右，完成既定的掘进任务后，它将回厂进行大检修，对关键部件进行检查、对易磨损部件进行更换，如果顺利的话，还可应用到下一个工程。”王佳宁说。
盾构机生产难在哪？
据介绍，盾构机从设计到成品需要一路“过关闯将”，设计关、焊接关、加工关、组装关、验收关，每步都要胆大心细。
“‘楚风号’从进入实体生产阶段到顺利通过最终验收，大约花了40天。由于时间紧、任务重，我们调整了生产组装工序，加大人力投入，采取盾构主机与后配套系统同步拼装的方式，大大缩短了整体完工时间。”王佳宁告诉记者，“楚风号”正进行紧张的拆机作业，待完成拆机后，将“打包”运送至施工地。
记者在现场注意到，工人们驾轻就熟地操作着每一道工序，吊装配件，拆卸机身，生产有条不紊。王佳宁穿梭在生产线上，手里拿着一沓厚厚的生产工单，每天都会到各工位对照台账盯进度，比照清单交代要点。
“盾构机验收合格后，就进入了拆机流程，拆成体积较小的零部件是为了便于运输。”王佳宁介绍说，当一台盾构机设计制造完成后，会先从制造地进行拆解，运输到隧道施工地后，从提前建好的入口下地，再对盾构机进行拼接和调试，组装好的盾构机在数个力大无比的液压油缸加压驱使下，削土前进，直至到达接收口再被吊出地面。
然而，“楚风号”的零部件有上万个，到施工现场后有上千个部件需要重新拼装，如何才能确保拆了还能再装，装起来还能再用？将误差范围控制在毫米级，是王佳宁和队友给出的答案。
“从设备组装验收到打包发货，我们都严格把关，既调度精兵强将做好生产管控，又铺排能工巧匠做好质量管控。像此前，‘楚风号’调试时突发右侧管片吊机起升限位故障问题，我们从配电箱一路排查到吊机端，反复几次后仍未果。于是，又着手排查机械本身，经过拆开防护罩、抽出吊机线端子排、检查吊机限位拨片，最终发现问题的根源是厂家吊机限位拨片螺栓紧固过头。”王佳宁说，有时他们需要同时生产两三台设备，所以习惯标记每一项技术要求，罗列每一个整改问题，这些年下来，对于盾构机装配的常规问题，早已烂熟于心。
“接下来的吊装和运输也不能掉以轻心。分拆后，最大件重量有110多吨，最大尺寸有14.6米长，需要用专门的货车分批次运往施工地，并且协调沿路交通运输条件。”王佳宁说。
盾构机实现“南昌造”的意义何在？
去年6月底，首批南昌造“大国重器”——盾构机在南昌轨道交通产业园成功下线。它们被用于南昌地铁1号线北延、东延以及2号线东延工程项目建设，标志着盾构机实现“南昌造、南昌用”。
记者了解到，过去南昌地铁1号线和4号线的盾构机都是从省外运送过来，盾构机体量比较大，运输存在困难且成本较高。随着盾构机实现本土化制造后，不仅节约了运输成本，填补了省内高端产品制造业的空白，也带动了本地制造企业的转型升级，有效提升了本土盾构机的生产和制造能力。
不仅如此，“南昌造”盾构机功能还特别“过硬”，搭载了智能化驾驶系统、隧道三维扫描系统、壁厚注浆质量监测系统、管片变形监测系统等新工艺，能进一步提升隧道施工的安全、环保、效率水平，推进我市智能制造向高端攀升。
“之前盾构机的大部分工艺技术都是从外地引进，我市本土企业、本土装备的参与度不高。为攻克技术难题，公司的生产技术部与安全质量部强强联手，熟悉图纸、研讨工艺，还同步启动科研工作，积极创新课题，进行专利编写和科研攻关。仅去年我们就开展了14个科研课题，今年又新开课题10个，到今年3月底，共授权实用新型专利12项、电子证书10件。这些专利囊括了盾构机整机防护、刀具异常磨损检测、刮刀脱落无线检测、排渣、采石装置等方方面面。”江西中铁装备综合办公室负责人杨培磊表示。
如果说“南昌造、南昌用”，实现了用南昌企业制造的装备来建设南昌地铁，那么“南昌造、全国用”则让“南昌制造”的名片更加响亮。
去年9月，由江西中铁装备自主生产制造的中铁1214号土压、泥水双模顶管机成为首台服务于南昌本土之外的“南昌造”专用设备。“这台设备被应用于广州供电局增城南站110千伏及以上输电线路迁改工程，服务于城市电力隧道建设。这次的‘走出去’意义颇深，意味着我们走上了从单一的盾构机向多元化高端设备发展之路。”杨培磊说，“今年5月，将有一台9.13米大直径的土压平衡盾构机在南昌生产，之后将服务于广佛西环线珠三角城际GFXH-1标段二工区。9米级直径的盾构机在南昌生产尚属首次，我们绝对有信心完成任务。”
截至目前，已有15台“南昌造”设备在全国各地亮相。今后，江西中铁装备将继续立足实现江西全断面隧道掘进机产品本地化生产和服务能力，进一步丰富高端设备产品类别，为全省轨道交通、抽水蓄能、矿山市政等领域提供更好产品和更优服务，助力江西地下工程建设。