地下城勇士,勇士的荣耀之旅
近日,在浙江省杭州市S304省道(320国道段至运溪路)电力廊道建设二期项目施工现场,一台重达400余吨的垂直竖井掘进设备正以平均每天1米的速度向下掘进,和传统开挖方式相比,这台设备将工期缩短60%以上。
这是国内电力行业首次采用垂直盾构施工技术施工,这台大型设备名为“凯宫1号”,由南京江宁滨江开发区的徐工集团凯宫重工南京股份有限公司联合东南大学自主研发。“过去,我们的盾构机产品拓展城市地下空间靠水平掘进,如今换个方向,发展空间更宽!”该公司总经理苏延奇说。
“海归”创业
攻关盾构机“卡脖子”难题
盾构机一度是中国“卡脖子”的行业,1996年中国修建秦岭隧道,曾经以7亿元的价格从德国引进两台二手盾构机。
苏延奇本科就读于同济大学,美国佐治亚大学研究生毕业。
2007年
他第一次接触到盾构机的生产制造,萌生了自主研发的“梦想”。
2009年
他放弃美国优越的工作回国,成为致力于盾构机“国产化”的“海归”科研者之一。
2011年
经历艰苦攻关,数年后研发有了成果,徐工集团凯宫重工南京有限公司成立,除了苏延奇自己出资外,公司还吸引徐工集团、江苏省苏豪集团等入股。
很快,在南京、苏州、杭州等地的地铁工程、绕城公路等重点项目工地上,就出现了“徐工凯宫”盾构机的身影。
商业模式创新
掘进设备“二次制造”
2013年前后,随着大批企业加入,国内盾构机市场竞争日趋激烈,苏延奇另辟蹊径,决心通过商业模式创新开辟新赛道。这一次,他瞄上了盾构机“二次制造”。
苏延奇在盾构机出厂验收现场
3月20日,徐工集团凯宫重工南京股份有限公司车间,中铁电气化局重庆7号线工程的盾构机正等待出厂验收。簇新的红色油漆,闪闪发亮的零部件,如果不说,很难想象这是一台“翻新机”,像这样的旧盾构机,车间一季度承接了10台。
“购买一台新的地铁盾构机动辄花费数千万元,隧道挖完,设备也往往随之报废。但我们发现,旧盾构机经过维修再制造,可以再上岗,改造一台机器的成本仅仅是新机器的20%,为社会节省大量成本。”苏延奇说。他介绍,盾构机“二次制造”的难点在于,每一台机器从刀盘、刀具、主驱动的设计,到功率、扭矩都不一样。维修的复杂程度,让这个行业呈现技术密集型、资金密集型的特质,“护城河”很高,经验积累越多,客户黏性越强。
靠给旧盾构机带来“二次生命”,苏延奇率领团队迅速做到了盾构机“二次制造”赛道的民营企业“全国第一”。
调转方向天地宽
新赛道瞄准城市更新
“流感期间,南京一家医院建设14米深的地下停车库,打造全国最深的沉井式停车场。施工方购买的进口竖井掘进设备打地下井,全球只有一家德国企业能做,报价数千万元。这件事,给了我们启发,城市地下空间拓展是个很大的市场,我觉得我们有能力填补国内空白。”苏延奇说。
2021年,公司启动竖井掘进设备的自主研发,2025年年底“凯宫1号”首台样机下线。如果说地铁隧道用的盾构机“绝活”是水平方向掘进,那么“凯宫1号”的拿手好戏是垂直方向掘进,而且它的开挖直径可以灵活调节,适用更多场景。
机遇眷顾有准备的人。2025年,杭州市S304省道电力管廊二期项目开始施工准备,该项目环境复杂,隧道沿线紧邻多个居民小区、高架桥和220千伏架空线路,且需两次下穿河道和高架桥,施工难度大、风险高。国网杭州供电公司与浙江送变电公司开启调研和论证,创新性提出垂直竖井掘进技术方案。
“巧的是,杭州S304省道电力管廊二期项目的竖井挖掘直径是18米,我们的样机直径也是18米,就像量身定制,完全匹配,我们的产品还比进口设备更具性价比。”苏延奇说。
按照传统施工方式,18米直径的电力隧道工作井坑基开挖,采用地下连续墙预先支护,再结合挖机进行坑内“开膛破腹”式的明挖,工程量大,且对周边环境影响大。
而走进杭州市S304省道电力管廊二期工地,映入眼帘的施工场景是“前所未有”的:见不到上百号建筑工人,没有开挖产生的扬尘,几乎听不到施工声音,施工现场和控制室内,只有寥寥十几名工作人员在进行管片拼装和设备操作。
“听不见声音,没有扬尘,是因为我们在掘进过程中向井内注满了水。采用淹水施工方式,可以确保井的内外壁压强相近,侧壁更稳定,施工对周围地面沉降的影响也可以控制在毫米级。”苏延奇说。
更大的改变是施工效率,这台巨型机器的钻头可以在10—18米的范围内调节,最大掘进速度可达5米/天。一口直径18米、深度60米的井,传统工法的施工周期约要一年半,而这台机器从搭建场地到收工,仅需不到5个月。
“凯宫1号”在电力行业的先行先试
拉开了徐工集团凯宫重工
南京股份有限公司
开拓城市“地下垂直空间”的序幕
“今年是我们开启新赛道的一年。当前城市更新加速,地下管廊改造、雨水调蓄井等工程,‘凯宫1号’都可以大展拳脚,我们对未来发展充满信心。”苏延奇对“地下空间”的新一轮探索再一次开启。
内容来源 | 紫金山观察记者 张希
原标题:《地下城勇士》