七年炼就真金——中国铁建重工集团自主创新发展纪实

2014-08-06 16:26:57

    在湖南长沙经济开发区，有一个美丽壮观的现代化工业企业，四周楼宇林立，花木扶疏。

    国家火炬计划重点高新技术企业、国家级两化尝试融合示范企业和国家企业技术中心等牌匾，展示着这个企业非凡的荣耀和实力。

    这便是中国铁建重工集团。

    七年前，这里还是一片空地。如今，这里却诞生出一个又一个奇迹：自主研制的具有完全自主知识产权的高端盾构，近3年占据国内国产盾构“半壁江山”；拥有世界上最先进的道岔、弹条扣件生产线，占据国内三分之一的市场。

    “由于秉承科技创新这个核心战略，中国铁建重工集团七年间，炼就了装备界的真金。”中国铁建副总裁夏国斌这样说。

原始创新，国产替代进口

    7月12日，在长沙地铁施工现场，地下30米处，由铁建重工生产的“湘江一号”盾构机正在作业。“湘江一号”于2012年4月首次顺利穿越长沙地铁建设中难度最大、风险最高的首条过江隧道——湘江隧道。

    “我们在设计阶段，就请客户参与，针对地质的特点对盾构进行细微而严苛的改进。”铁建重工董事长、总经理刘飞香告诉记者，“湘江一号”盾构在研制之初，研发人员就和用户进行了深入细致的探讨。穿越湘江和橘子洲，要面临灰岩、圆砾、溶洞、飘石、地质断裂带、高水压及江底沼气等，考虑到这些复杂地质状况，他们在国内首次采用土压平衡盾构过湘江。

    “具体就是针对磨损保护、碴土改良系统、螺旋输送机、密封系统、注浆系统、有毒有害气体监测装置等关键部位将盾构进行了专门设计。这样便有效化解了穿越湘江面临的高埋深、易结泥饼、高水压、复杂地质等工程风险，保证了工程安全实施。”刘飞香介绍。

    铁建重工还首创了地下装备适应性设计理论和系统实现方法。针对盾构施工的特殊复杂地质条件，提出了盾构总体集成设计准则、总体评价体系和刀盘地质适应性设计理论，发明了一种盘形滚刀地质适应性设计方法和多功能刀盘CAD系统，提出了适应不同地质条件和工况的盾构掘进土压主动控制策略，研制的高水压复合地层土压平衡盾构和大直径全断面硬岩掘进机（TBM）填补了国内空白。

    通过实现高端装备的自主创新，中国铁建重工集团的盾构替代了进口装备，不仅推动了国产大型地下掘进装备制造业的科技进步，实现了盾构产业的高速发展，也为用户大大降低了工程成本。

集成创新，个性替代大众

    相对国内许多工程机械制造企业，创办仅7年的中国铁建重工集团如何在市场中定位？在不断地实践和思考中，他们找到了一种个性化发展模式。

    2013年8月3日，由中国铁建重工集团与神华集团联合研发，拥有完全自主知识产权的全球首台长距离、大坡度煤矿斜井专用TBM掘进机顺利下线。它的研制成功，填补了全断面隧道掘进机在煤矿斜井建设领域的应用空白，标志着我国在大型高端装备制造领域协同创新取得重大突破。

    这是铁建重工依托国家科技支撑计划“盾构施工煤矿长距离斜井关键技术研究与示范”、国家863计划“大直径全断面硬岩掘进机关键技术研究及应用”等项目支持，结合试验工程地质条件开展关键技术研究和科技攻关，针对煤矿斜井“深埋超长、连续下坡、富水高压、地层多变”等特点和技术难点，量身定做了具有TBM和盾构双模式功能的全断面隧道掘进机，可使生产效率提高3倍。

    除煤矿斜井掘进机外，针对施工单位不良地质隧道开挖难，铁建重工还研制了兼备多种作业功能的隧道预切槽设备，它具有安全环保、缩短工期、降低造价、有效控制地表沉降和综合作业能力强等优点，适用于未固结地层和软岩地层的城市地下交通、铁路、高速公路等隧道的机械化施工成套设备。

    在研制特色装备的同时，铁建重工已构建了基于互联网的盾构机云端远程监控系统，用信息化为客户提供快捷而精准的服务。

    由于企业创新能力强，客户的需求又是市场急需的产品，企业研制的产品获得了国家的支持和认可。这些年，中国铁建重工集团累计获得省部级以上科技进步奖16项，申请专利近300件，获得专利授权160件，其中发明专利近90件。

协同创新，联合替代独家

    企业提升创新能力，靠单个核心企业已无法承担，必须有企业间、高校和科研院所的密切合作，这在铁建重工早已成为常态。

    七年来，铁建重工通过与中南大学、浙江大学、天津大学、西南交通大学、铁科院、洛阳轴承厂、株洲硬质合金集团等科研院所的战略合作，形成优势互补、分工明确、成果共享、风险共担的开放式协同创新机制。“这也使得我们重工集团的项目关键技术达到了国际一流水平，提高了创新效率，降低了创新风险，服务水平跃上了新台阶，为打造高端装备服务型企业提供了智力支持。”中国铁建总裁张宗言说。

    短短七年，协同创新硕果累累。

    连续攻克了复合式土压平衡盾构总体集成设计技术、盾构开挖系统设计技术、基于通用液压件的复杂液压系统集成技术、盾构土压测量及主动控制技术、关键部件洞内更换及快速始发过站技术以及煤矿TBM防爆设计、大流量通风除尘、高可靠性排水、长距离重载物料运输、有害气体检测与报警技术等一大批核心技术；

    开发出激光靶式导向系统、盾构机泥水分离系统、隧道除尘系统、盾构机远程监控系统等一大批核心部件；

    研制出国内型号规格最全的混凝土喷射台车、国内第一台链刀式连续墙设备和护盾式掘锚机、深立井全断面掘进机等一大批高端战略性新兴产品。

    七年来，铁建重工获得的科技成就，党委书记宋占波如数家珍：“先后承担和参与国家、省部级重大科技计划20余项，其中承担国家级科技计划重点项目4项，参与7项，湖南省重点支持的科技重大专项“大型盾构设备研制及其产业化项目”荣获2012年湖南省科技进步一等奖和中国铁建科技进步特等奖，同时荣获中国轨道交通行业十大创新产品。”

    “铁建重工集团作为中国铁建工业制造板块的核心企业之一，将继续沿着自主创新的道路前进，加快转型升级步伐，坚定不移地做强、做大、做优战略性新兴产业。”展望未来，中国铁建董事长、党委书记孟凤朝信心满满。

    目前，铁建重工已经拥有一支600多人的科研人员队伍，已组建起国家级企业技术中心、工程技术研究中心、博士后协作研发中心和工程实验室四位一体的协同创新平台，技术平台具有足够的消化、吸收、移植和提供高层次服务的能力。