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我与TBM的不解之缘
在水电四局砥砺奋进的60年进程里，我们逢山开路、遇水架桥，抒写了无数动人的故事。而我想要分享的是四局第一台双护盾TBM—“兰州新水源二号”的故事。
2015年9月30日，我从昆明回到刘家峡，四局钟艺谋副总经理让一直从事设备设计制造的我，负责这台TBM前期技术谈判及设备监造。从此，我便与TBM结下了不解之缘。
对于TBM一无所知的我，只能通过网络学习有关设备知识。恰好当时聘请的技术专家来到了项目部，自学过程中遇到的问题我一一进行请教。通过与专家对话，我对设备有了一个初步了解。后来，我通过各种渠道收集、整理这台TBM相关资料，对设备前期图纸和技术要求进行详细研究。同时，以“摸着石头过河”的方式边学习边总结，在学习中积累知识，不断成长。我仔细研读TBM竞争性招投标文件，掌握TBM在招标中的要求及设备制造商投标时提供的技术参数，力求通过设备制造商提供的数据，校核TBM采购合同中的相关技术条款，确保制造出来的TBM更加切合施工实际。
合同签订后，由我负责设备监造工作。因TBM设备涉及专业多、设备系统庞大复杂。为了使监造人员能尽快掌握设备监造要领、提高现场监造人员的工作监督执行力，我编写了四局第一本设备《监造大纲》，并得到了领导的认可。监造人员通过学习《监造大纲》，规范了监造过程中的掌握要素，提升了整体理论水平，为TBM保质保量生产打下了坚实基础。
进入监造现场后，为了尽快熟悉该设备性能及设计理念、主要质控点，我白天深入现场虚心向中铁装备的工程师和工人师傅学习请教，晚上加班熟悉监造图纸和质量要求。经过一段时间的努力，我基本掌握了该设备的质量控制要求和设备性能。通过前期的努力学习和自身20多年从事机械制造的专业功底，在监造中，我能及时发现设备组装和设计中存在的问题，并与中铁装备的技术人员对存在的问题进行讨论沟通。监造过程中，中铁装备只提供纸质版图纸，CAD电子版图纸属于加密文件，且图纸上对关键设备的尺寸未进行标明。我只能在下班后，在中铁装备的加密电脑上进行学习，并将未知的尺寸在纸质版图纸上标注，然后自己在CAD中重新标记主机、设备桥等主要部件图，便于后期TBM现场组装及后续设备改造。
在与中铁装备的通力配合下，四局第一台TBM于2016年1月10日在成都成功下线。从设计到制造下线历时5个月多月，比一般TBM制造周期缩短5个多月。
设备运输至施工现场后，正值一年中最寒冷的季节。为了做好组装工作，我带领专业技术人员克服冬季施工不利因素，打破常规、制定了周密的抢工措施和技术方案，提前组织施工力量进场，将组装调试任务具体分解成周、日、时，合理安排施工时间段，错开吊装时段,见缝插针，确保组装调试科学、有序。我们冒严寒、顶风雪、日夜奋战。为了确保始发仪式如期举行，在攻坚阶段，我带领团队连续工作二十多个小时。2016年2月4日按时实现TBM始发，从进场到组装仅用15天，创造了国内TBM组装的高水平记录。
“兰州新水源二号”TBM是中铁装备自主设计、制造的首台双护盾TBM。由于工期紧，制造时间由原来的10个月缩短至5个多月，在掘进过程中出现了PPS导向系统不稳定、刀盘系统问题多、管片运输系统不能满足TBM快速掘进的运量要求,TBM设备上的污水排放系统不能满足清污和排水同时进行,注浆系统水泥罐容量不足且与TBM掘进速度不匹配等问题，设备性能考验一度受阻。由于我一直负责与中铁的沟通联系，项目领导把TBM设备改造的任务交于我。为保证设备各项性能与施工实际相匹配，我通过召开设备专题会、现场勘察等形式及时与中铁装备沟通联系，提出整改建议,明确整改要求、整改时间。在整改过程中，按照“先主后次”的原则对各项系统进行改造，提高了设备的使用率。
在掘进过程中，由于PPS导向系统的不稳定，TBM掘进姿态不稳定，精确贯通受到影响。我多次进入现场观察，发现由于PPS导向系统在计算时没有考虑盾体滚转，导致测量出现偏差。为此，我要求将PPS导向系统换成VMT导向系统。VMT系统较稳定,较直接地显示盾体姿态，对掘进中的盾体滚转实时监测，一旦滚转随时纠偏，保证了掘进姿态。
针对掘进过程中TBM刀盘上的喷水管路裸露，掘进过程中岩石掉落管路极易受损影响掘进。我与中铁装备沟通，对管路外围用槽钢进行了防护；刀盘回转接头供水管前期为棉线软管，在回转过程中易磨损，现已更换成高压钢丝液压管路。对于中心刀易损坏问题，经更改中心刀刀座，优化中心刀装配工艺，问题得到有效解决。优化后的刀盘系统磨损均在正常范围，为项目部减少了刀具成本，同时提高了掘进速度。
解决刀盘问题的同时，我也对管片吊运系统进行改造完善。在更换新的管片吊机的同时，增设管片卸载器。新的管片吊机在有卸载器配合后，可以实现吊装三层管片，保证了每列整编组运输的管片一次卸载完成，机车可以同时完成其它材料的卸载、出洞，各工序同步作业，提高了掘进速度，也提高了机车的利用率。
为了保证清污水箱时不影响排污水，我主张在后配套41号台车左侧增设了一套排污系统。通过对排污系统能力的完善，两个污水箱可以交替清污，确保了洞内污水不间断排放，避免了主机被淹的风险。
后配套上的注浆系统分一次注浆和二次注浆。一次注浆采用进口的HANY高速制浆机和储浆罐，上料采用螺旋输送机供料，注浆能力高。二次注浆系统采用国产双液注浆机。只有制浆机，无储浆罐，上料采用人工装拆袋装水泥，注浆能力相对较弱。但根据EPC和监理要求，注浆要采取连续注浆工艺而TBM后配套设计特点，底管片注浆的位置只有在设备桥的位置，进入拖车后，因后配套前部的设备、风筒、皮带机和机架干涉，无法实现连续注浆，且注浆用的干粉，随着运距加长，材料供应也无法满足。因此，必须对后配套注浆系统进行完善。为此，我要求中铁装备拆除17号台车上的厕所，在此位置加装高速制浆机和3立方储浆罐，拆除18号台车上的休息室，加装7立方米的粉罐和螺机，同时增加了粉罐吊装的平移系统。在后部36号、37号台车加装500升储浆罐和注浆机。通过以上改造满足连续灌浆和提升注浆能力。
通过上述改造，TBM在性能考核中各项数据逐渐满足要求，得到了监理的一致认可，设备性能改善，圆满实现了首段贯通。
TBM首段贯通后，面临1496米滑行。在滑行过程中TBM不使用其掘进使能，刀盘不转动，但安装全环管片、豆砾石回填、灌浆、皮带延伸等其他工序正常进行，正常皮带机延伸每掘进250米进行一次硫化皮带，需要停机10小时。此次滑行长度1500米，需要进行6次皮带机硫化，耗时60小时，加上设备等不确定因素，仅皮带硫化需要耗时近3天时间。为了节约时间提高施工效率，我与皮带机厂商共同设计，对皮带硫化方式进行技术创新，将TBM滑行过程中连续皮带机快速运行技术应用其中，通过技术创新增加张紧装置，提前将硫化好的皮带放入储带仓，真正意义上实现了在滑行过程中连续皮带硫化不占用滑行时间，从而加快了滑行施工的总体效率，利用52天完成了全部的滑行任务。
作为四局首台独立施工的双护盾TBM，在施工过程中暴露出这样那样的问题，面对相关问题，我在找团队操作原因的同时，也找设计制造的原因，力求通过多方面的结合，将设备性能发挥到极致。在大家的努力下，改造完成后的TBM创造了最高日进尺60米、最高月进尺900.6米的记录，达到了国内TBM硬岩掘进的较高水平，并于2018年1月底率先实现全线贯通，赢得了各界的赞誉。
虽然四局首台双护盾完成了它的首次使命，但是我与TBM的故事还将继续……
2015年9月30日，我从昆明回到刘家峡，四局钟艺谋副总经理让一直从事设备设计制造的我，负责这台TBM前期技术谈判及设备监造。从此，我便与TBM结下了不解之缘。
对于TBM一无所知的我，只能通过网络学习有关设备知识。恰好当时聘请的技术专家来到了项目部，自学过程中遇到的问题我一一进行请教。通过与专家对话，我对设备有了一个初步了解。后来，我通过各种渠道收集、整理这台TBM相关资料，对设备前期图纸和技术要求进行详细研究。同时，以“摸着石头过河”的方式边学习边总结，在学习中积累知识，不断成长。我仔细研读TBM竞争性招投标文件，掌握TBM在招标中的要求及设备制造商投标时提供的技术参数，力求通过设备制造商提供的数据，校核TBM采购合同中的相关技术条款，确保制造出来的TBM更加切合施工实际。
合同签订后，由我负责设备监造工作。因TBM设备涉及专业多、设备系统庞大复杂。为了使监造人员能尽快掌握设备监造要领、提高现场监造人员的工作监督执行力，我编写了四局第一本设备《监造大纲》，并得到了领导的认可。监造人员通过学习《监造大纲》，规范了监造过程中的掌握要素，提升了整体理论水平，为TBM保质保量生产打下了坚实基础。
进入监造现场后，为了尽快熟悉该设备性能及设计理念、主要质控点，我白天深入现场虚心向中铁装备的工程师和工人师傅学习请教，晚上加班熟悉监造图纸和质量要求。经过一段时间的努力，我基本掌握了该设备的质量控制要求和设备性能。通过前期的努力学习和自身20多年从事机械制造的专业功底，在监造中，我能及时发现设备组装和设计中存在的问题，并与中铁装备的技术人员对存在的问题进行讨论沟通。监造过程中，中铁装备只提供纸质版图纸，CAD电子版图纸属于加密文件，且图纸上对关键设备的尺寸未进行标明。我只能在下班后，在中铁装备的加密电脑上进行学习，并将未知的尺寸在纸质版图纸上标注，然后自己在CAD中重新标记主机、设备桥等主要部件图，便于后期TBM现场组装及后续设备改造。
在与中铁装备的通力配合下，四局第一台TBM于2016年1月10日在成都成功下线。从设计到制造下线历时5个月多月，比一般TBM制造周期缩短5个多月。
设备运输至施工现场后，正值一年中最寒冷的季节。为了做好组装工作，我带领专业技术人员克服冬季施工不利因素，打破常规、制定了周密的抢工措施和技术方案，提前组织施工力量进场，将组装调试任务具体分解成周、日、时，合理安排施工时间段，错开吊装时段,见缝插针，确保组装调试科学、有序。我们冒严寒、顶风雪、日夜奋战。为了确保始发仪式如期举行，在攻坚阶段，我带领团队连续工作二十多个小时。2016年2月4日按时实现TBM始发，从进场到组装仅用15天，创造了国内TBM组装的高水平记录。
“兰州新水源二号”TBM是中铁装备自主设计、制造的首台双护盾TBM。由于工期紧，制造时间由原来的10个月缩短至5个多月，在掘进过程中出现了PPS导向系统不稳定、刀盘系统问题多、管片运输系统不能满足TBM快速掘进的运量要求,TBM设备上的污水排放系统不能满足清污和排水同时进行,注浆系统水泥罐容量不足且与TBM掘进速度不匹配等问题，设备性能考验一度受阻。由于我一直负责与中铁的沟通联系，项目领导把TBM设备改造的任务交于我。为保证设备各项性能与施工实际相匹配，我通过召开设备专题会、现场勘察等形式及时与中铁装备沟通联系，提出整改建议,明确整改要求、整改时间。在整改过程中，按照“先主后次”的原则对各项系统进行改造，提高了设备的使用率。
在掘进过程中，由于PPS导向系统的不稳定，TBM掘进姿态不稳定，精确贯通受到影响。我多次进入现场观察，发现由于PPS导向系统在计算时没有考虑盾体滚转，导致测量出现偏差。为此，我要求将PPS导向系统换成VMT导向系统。VMT系统较稳定,较直接地显示盾体姿态，对掘进中的盾体滚转实时监测，一旦滚转随时纠偏，保证了掘进姿态。
针对掘进过程中TBM刀盘上的喷水管路裸露，掘进过程中岩石掉落管路极易受损影响掘进。我与中铁装备沟通，对管路外围用槽钢进行了防护；刀盘回转接头供水管前期为棉线软管，在回转过程中易磨损，现已更换成高压钢丝液压管路。对于中心刀易损坏问题，经更改中心刀刀座，优化中心刀装配工艺，问题得到有效解决。优化后的刀盘系统磨损均在正常范围，为项目部减少了刀具成本，同时提高了掘进速度。
解决刀盘问题的同时，我也对管片吊运系统进行改造完善。在更换新的管片吊机的同时，增设管片卸载器。新的管片吊机在有卸载器配合后，可以实现吊装三层管片，保证了每列整编组运输的管片一次卸载完成，机车可以同时完成其它材料的卸载、出洞，各工序同步作业，提高了掘进速度，也提高了机车的利用率。
为了保证清污水箱时不影响排污水，我主张在后配套41号台车左侧增设了一套排污系统。通过对排污系统能力的完善，两个污水箱可以交替清污，确保了洞内污水不间断排放，避免了主机被淹的风险。
后配套上的注浆系统分一次注浆和二次注浆。一次注浆采用进口的HANY高速制浆机和储浆罐，上料采用螺旋输送机供料，注浆能力高。二次注浆系统采用国产双液注浆机。只有制浆机，无储浆罐，上料采用人工装拆袋装水泥，注浆能力相对较弱。但根据EPC和监理要求，注浆要采取连续注浆工艺而TBM后配套设计特点，底管片注浆的位置只有在设备桥的位置，进入拖车后，因后配套前部的设备、风筒、皮带机和机架干涉，无法实现连续注浆，且注浆用的干粉，随着运距加长，材料供应也无法满足。因此，必须对后配套注浆系统进行完善。为此，我要求中铁装备拆除17号台车上的厕所，在此位置加装高速制浆机和3立方储浆罐，拆除18号台车上的休息室，加装7立方米的粉罐和螺机，同时增加了粉罐吊装的平移系统。在后部36号、37号台车加装500升储浆罐和注浆机。通过以上改造满足连续灌浆和提升注浆能力。
通过上述改造，TBM在性能考核中各项数据逐渐满足要求，得到了监理的一致认可，设备性能改善，圆满实现了首段贯通。
TBM首段贯通后，面临1496米滑行。在滑行过程中TBM不使用其掘进使能，刀盘不转动，但安装全环管片、豆砾石回填、灌浆、皮带延伸等其他工序正常进行，正常皮带机延伸每掘进250米进行一次硫化皮带，需要停机10小时。此次滑行长度1500米，需要进行6次皮带机硫化，耗时60小时，加上设备等不确定因素，仅皮带硫化需要耗时近3天时间。为了节约时间提高施工效率，我与皮带机厂商共同设计，对皮带硫化方式进行技术创新，将TBM滑行过程中连续皮带机快速运行技术应用其中，通过技术创新增加张紧装置，提前将硫化好的皮带放入储带仓，真正意义上实现了在滑行过程中连续皮带硫化不占用滑行时间，从而加快了滑行施工的总体效率，利用52天完成了全部的滑行任务。
作为四局首台独立施工的双护盾TBM，在施工过程中暴露出这样那样的问题，面对相关问题，我在找团队操作原因的同时，也找设计制造的原因，力求通过多方面的结合，将设备性能发挥到极致。在大家的努力下，改造完成后的TBM创造了最高日进尺60米、最高月进尺900.6米的记录，达到了国内TBM硬岩掘进的较高水平，并于2018年1月底率先实现全线贯通，赢得了各界的赞誉。
虽然四局首台双护盾完成了它的首次使命，但是我与TBM的故事还将继续……