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高铁施工“神器”是如何炼成的?

2018-10-08 08:22 经济参考报  作者:记者 王贤 实习生 张静怡 温璧瑜 

一台巨型“变形金刚”跨出前脚,踩在前方桥墩上,悬在空中的身躯将运梁台车上的900吨巨大箱梁吊起,并缓缓向前移动,轻轻放在十几米高的两个桥墩间,像拼积木一般搭建起一段段高铁桥梁;一台长达数百米的推送列车,将两根长500米、重达30吨的长钢轨同时向前推出,准确无误地放置在轨槽中,左右开弓进行双轨铺设……

这些在中国高铁施工中常见的架桥机、铺轨机等铁路大型施工设备工作的画面,屡屡引爆社交网络,引得海内外网民惊叹不已。然而,很少有人知道,这些高铁施工“神器”大多由总部设在武汉的中国中铁科工集团有限公司自主研发制造。

在外国高铁施工装备跃跃欲试的情况下,中铁科工集团凭借艰苦奋斗、坚持自主创新,累计完成200多项科研任务,拥有165项发明和实用新型专利,完全掌握了高铁施工装备建造技术,将国外的竞争对手“请”出了中国市场。他们研发生产的装备参与完成了我国12.7万公里铁路中的八成左右,包括绝大多数高铁项目的铺、架施工,节省了大量成本。

在高铁施工装备稳稳撑起中国飞速发展的高铁建设,并逐渐闪耀海外的背后,隐藏着什么样的动人故事、发展秘诀和精神密码?记者近日走进中铁科工集团,求解这家走过60年风雨历程的铁路施工装备研发、生产、服务企业的成长密码。

一台巨型“变形金刚”跨出前脚,踩在前方桥墩上,悬在空中的身躯将运梁台车上的900吨巨大箱梁吊起,并缓缓向前移动,轻轻放在十几米高的两个桥墩间,像拼积木一般搭建起一段段高铁桥梁;一台长达数百米的推送列车,将两根长500米、重达30吨的长钢轨同时向前推出,准确无误地放置在轨槽中,左右开弓进行双轨铺设……

这些在中国高铁施工中常见的架桥机、铺轨机等铁路大型施工设备工作的画面,屡屡引爆社交网络,引得海内外网民惊叹不已。然而,很少有人知道,这些高铁施工“神器”大多由总部设在武汉的中国中铁科工集团有限公司自主研发制造。

在外国高铁施工装备跃跃欲试的情况下,中铁科工集团凭借艰苦奋斗、坚持自主创新,累计完成200多项科研任务,拥有165项发明和实用新型专利,完全掌握了高铁施工装备建造技术,将国外的竞争对手“请”出了中国市场。他们研发生产的装备参与完成了我国12.7万公里铁路中的八成左右,包括绝大多数高铁项目的铺、架施工,节省了大量成本。

在高铁施工装备稳稳撑起中国飞速发展的高铁建设,并逐渐闪耀海外的背后,隐藏着什么样的动人故事、发展秘诀和精神密码?记者近日走进中铁科工集团,求解这家走过60年风雨历程的铁路施工装备研发、生产、服务企业的成长密码。

自主研发 高铁施工装备走向成熟

中铁科工集团原总工程师李玲出生于铁路世家,她对于铁路有一种难以言喻的情怀。“退休后被返聘,我这也是发挥余热。”提起公司的行业地位,李玲自豪地说:“高铁施工装备,我们这些年都没有看到国外的对手到中国来投标,这在高铁领域是绝无仅有的,‘国字号’这个头衔,我们当之无愧。”

这样的江湖地位,得来并不容易。高铁成套施工装备主要包括架桥机、运梁车、提梁机、搬运机和铺轨机,其中架桥机技术最复杂、研发难度最大。

中铁科工集团成员企业中铁重工有限公司(原铁道部武汉工程机械厂),1958年成立,一直从事铁路施工装备制造。20世纪60年代,当时的铁道部把全国13个单位的架桥、铺轨机械设备研究专家、技术工人共63名同志集中到铁道部武汉工程机械厂,1970年1月研制出我国第一台130T架桥机投入焦枝线施工,并定型生产。

已在公司工作了34年的中铁科工集团党委书记、董事长黄晓波说,当时这种型号的架桥机生产了13台,就满足了那十多年全国的铁路建设需求。

20世纪80年代后期,我们对国内现有各种机型进行了调研,广泛听取了使用单位的意见,着手对新一代架桥机进行研究。1994年2月,国内首台实现机上移梁的JQ130型架桥机制造成功并成功应用于京九线架桥施工。

一年后,当时我国起重量最大的单梁JQ160型架桥机制造成功,并于当年5月在京九线架桥施工,其起重量提高到160吨,可架设40米及以下混凝土T梁,填补了我国单臂架桥机架设40米混凝土T型梁的空白。

2003年8月,中铁科工集团研制的2台JQ140G型高原型架桥机投入青藏线铁路架桥施工,填补了我国高原架桥设备的空白。2006年8月,为适应铁路提速架桥需要,他们研制了拥有完全自主知识产权的我国TJ165型架桥机,已出厂58台,完成了全国铁路80%以上铁路T型桥梁的建设施工。

黄晓波认为,1998年原铁道部组织的秦沈客运专线箱梁运架设备科技立项会,在中国高铁施工装备发展史上具有里程碑式意义。就在这次会上,有关专家对是否引进国外高铁施工装备,要不要自主研发等重要问题进行了激烈讨论。参会的中铁科工集团专家在会上大胆提出:“铁路架桥机我们已经研究了几十年,完全可以依靠自己的力量和智慧研发出来。”

彼时,国内还没有架高铁用的箱梁架桥机,国外有一个公司一家独大。这斩钉截铁般的一次发言,开启了中国高铁施工装备自主研发的新纪元。

2000年,经过两年多的艰苦努力,中铁科工集团为国内第一条准高速铁路“秦沈客运专线”成功研制了JQ600型箱梁架桥机。黄晓波说:“这意味着我国的高铁施工装备走上了自主创新研发制造之路。”

600吨的箱梁架桥机研发成功后,中铁科工集团科研人员很快投入到更大吨位的预研。中铁科工集团机械研究设计院党委书记、执行董事李晓钢说,从2002年到2005年底,50多名科研人员设计攻关了4年,搞成了第一台900吨的架桥机,2006年初在安徽全椒架设了第一片900吨的箱梁。至此,中国高铁施工装备走向成熟。

“我们的装备成熟了后,最直接的效应就是高铁施工成套装备价格直线下降,服务水平明显提升。”李晓钢说,“以前国外的设备一套要上亿元,我们不到它的一半;国外的设备维修培训等售后服务都是按小时收费,还不能及时到位,我们随叫随到。”

没过几年,国外的高铁施工装备就被“请”出了中国市场。

这些年,中铁科工集团自主研发的架桥机、运梁车、铺轨机、搬运机、提梁机等高铁施工成套设备参与了京沪、武广、哈大、兰新、京津城际、渝万、蒙华等数十条国家重点高速铁路和普通铁路建设,参与完成了中国12.7万公里铁路80%里程的铺、架施工。

不仅如此,中铁科工集团所研制的架桥机、铺轨机、运梁车等铁路施工高端装备,正乘着“一带一路”倡议的东风,投入到俄罗斯、印度尼西亚、沙特、印度、土耳其、泰国、缅甸、新加坡、老挝、塔吉克斯坦等国家基础设施建设中,闪耀海外市场。

在肯尼亚蒙内铁路建设中,中铁科工集团投入2台/套铺轨机、2台/套架桥机,完成全部77座桥梁1616片T梁的架设,以及主线和站线615公里的铁轨铺设,占到全线铁轨铺设的99%。凭借高效的施工装备,铁路建设者提前4个月完成全线铺架施工任务,高质高效完成蒙内铁路桥梁架设和铁轨铺设作业,还创造了日铺设铁轨8.2公里的世界铁路铺轨纪录,助力蒙内铁路建设工期由5年缩短至两年半。

第十二届中东铁路轨道交通展览会上,中铁科工集团展示的一批世界级的高铁施工“神器”,引来众多国内外专家和企业人士驻足观看,人们纷纷对中国高铁施工设备竖起大拇指。

不忘初心 坚持创新驱动

说起公司这些年的发展秘诀,中铁科工集团总经理林承朝说得最多的是“不忘初心”。在60年的风雨历程中,中铁科工集团坚定不移坚持创新驱动,广泛吸纳专业化人才,组建高水平的科研团队,不断加强科技成果转化。

林承朝说:“有段时间,我们单位资金运转非常困难,连工资都不能及时发放。即使在这种情况下,研究人员还是继续搞自主创新,从来没有间断过,就是因为有这个信念,就是高铁施工装备核心技术一定要掌握在自己手里。”

为了攻下一个个技术难关,科研人员克服了很多困难。2000年,我国准备铺设第一条准高速铁路“秦沈客运专线”,中铁科工集团承担了自主研制高铁用的箱梁架桥机任务。当时科研人员对什么是箱梁架桥机,如何建造箱梁架桥机,完全没有概念。

“当时没有加班费,单位也没什么钱,晚上加班饿了,就买点饼干和巧克力对付一下。”李晓钢回忆称,“那时候大家没有一句怨言,一心想着攻关,齐心协力朝着同一个目标前进。”

2000年,中铁科工集团前身之一的铁道部武汉工程机械研究院转企改制,失去了事业单位的保障,研究经费突然要自己解决,国家几乎不再有资助。还要不要投入大量的人力物力继续搞自主创新,是摆在人们面前的一道难题。

当时,我国的高铁发展正处于萌芽阶段,中铁科工集团认识到,如果没有自己的高铁施工装备,都让国外的东西进来,国家的损失就大了。

正是在这一年,中铁科工集团成功研制了JQ600型箱梁架桥机,这是第一台完全自主知识产权的箱梁架桥机。“我们当时还和国外的装备放在一起比了一下,我们和他们的性能一样,但是造价只有他们的一半。”林承朝说。

凭借坚持不懈推进自主创新,中铁科工集团结出了一个个硕果。国内第一台JQ900A型架桥机、第一台全轮胎走行式JQ900B型箱梁架桥机、JQ900C型箱梁架桥机先后问世……

据介绍,中铁科工集团参与并制订(或修订)了46项国家及行业技术标准,累计完成科研项目200余项,拥有81项发明专利,84项使用新型专利,研发的高铁施工装备类型覆盖整个箱梁架设生产线,研发的所有涉及高铁大型施工装备的技术成果均得到国内重大工程的成功验证,所完成的30余项架桥机、运梁车、搬运机和提梁机的技术成果均被评价为国际先进水平以上,其中关键技术国际领先。

时代呼唤 铸就“国之重器”

黄晓波说:“我们特别要感恩这个时代,短短10年时间,我国建成了长达2.5万公里的全世界最大规模的高铁网,经历了各种复杂地形、复杂施工环境的考验,这是其他国家没有的机遇。”

“对于企业来说,我们能够抓住机遇,把高铁施工装备干成,最宝贵的财富是人,是经过一代代传承形成的敢打硬仗、矢志科研的精神。”黄晓波说。

目前,中铁科工集团拥有一支全世界最大的高铁施工装备设计研发队伍,专门从事高铁大型施工装备技术研发、经营、服务的技术人员有260余人,这个人员规模在国内外绝无仅有。

李晓钢说:“高铁施工装备研发需要机械、电气、液压等各个专业、各种人才的搭配,没有这支队伍,我们做不了研发,更不可能做到一路领先。”

这支队伍,还是一支特别能吃苦、特别能战斗的队伍。为了攻下技术难关,科研人员常常冒着生命危险搞试验。1986年夏天,技术专家黄渝城正在检验铺设大秦铁路运煤专线PG30重型铺轨机的研制成果,他的手被旋转着的叶片打碎了,由于伤势过重,手腕只能截肢。

当时守在病床前的黄晓波回忆称,手术结束后,黄渝城在医院里紧咬着牙齿,冒着冷汗,倒抽着凉气,嘴里一直说“够意思”,却硬是没喊一声疼,“当时的场面很震撼,给我留下很深的印象。”

架桥机等高铁施工装备,使用起来安全风险较大,每台新设计的装备,都由设计者第一个试用。林承朝清楚地记得,秦沈线架第一片梁时,就是自己和两个领导一起上去操作机器架设的,由于是第一次架设高铁箱梁,机器出了故障,差一点酿成事故……

如今,中铁科工集团有一条规矩,为了确保施工安全,每台新架桥前10片梁都是中铁科工集团的工程师带着工人去架设。

面向未来 向“智造”和服务转型

近几年,中铁科工集团借助自身在大型施工装备制造领域的强大科研实力和技术积淀,开发和制造出一系列铁路、公路、桥梁、线路、隧道、基础等各类工程施工装备,以及港口、站场、城轨、海工、采矿作业设备,各类钢梁、建筑钢结构、风电钢结构、城市智能立体车库等产品。已形成包括工程机械研究设计与制造、钢梁钢结构制造与安装、工程服务三大业务板块。

中铁科工集团的技术研发人员穿梭在高铁架梁现场,为铁路建设单位提供定制化服务。科研技术人员从施工工法和施工组织方式入手,形成了“由工法引导设备创新和因设备提升工法改进”等国内施工装备研发的独特技术路线,协助构建了具有中国特色的高铁箱梁制造、运输和架设施工组织和设备配套模式。

中铁科工集团近日宣布,经过多年的技术积累和开发,其自主研发的国内首个高铁施工监控与管理平台——中铁“设备管理云平台”建成。经过在京张高铁、蒙华铁路等24条铁路施工中的试应用,其稳定性和可靠性得到检验,给铁路施工安全插上了信息化的“翅膀”。

这是中铁科工集团推进智能化、信息化发展的又一成果。林承朝说,他们基于对铁路施工设备60年的研发、制造、服务一体化的经验,在2007年研发的设备终端监控的基础上,采用物联网、大数据、云计算等技术,历经11年自主研发出了这套综合信息化系统,实现对施工设备的实时监控和集团化统筹管理。

黄晓波表示,下一步,集团公司将不断改进、提升高铁装备水平,着力在智能化、信息化方面优化升级。集团将秉承“四大战略”,即坚持创新驱动、结构优化转型升级、深化改革提质增效和以人为本的品牌文化战略,并实现“三大突破”:规模发展和效益提升新突破、结构性调整和产业升级新突破、科技研发成果产业化新突破。

目前,中铁科工集团已研制1000吨架梁机,即将投入使用。他们也将在武汉江夏全面升级生产线,建设智能化制造基地。

黄晓波说,未来,中铁科工集团将在巩固和做大既有工程机械产品和市政钢结构市场基础上,全力拓展以双轮铣为代表的研发、制造、工程服务一体化产业链,奋力打造轨道交通、智能机器人、建筑钢结构等产品。着眼国内一流、世界知名,打造高精尖装备国内知名自主品牌,成为有核心竞争能力的工程施工装备“智造”和服务的产业集团。

(责任编辑:李楠桦)
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