山河智能 致力解決地下工程施工“疑難雜癥”
成為地下工程裝備領(lǐng)軍者
熊遠(yuǎn)帆
扭矩高達(dá)1280kN·m，相當(dāng)于400輛小汽車重量的全球最大旋挖鉆機(jī);立桅高度超出同類產(chǎn)品7米的世界最高全液壓履帶樁架;被稱為“預(yù)制樁施工革命性產(chǎn)品”的引孔式靜力壓樁機(jī);樁工機(jī)械行業(yè)“明珠”雙輪銑槽機(jī)……
2022年開年，山河智能就集中發(fā)布了8款地下工程超級(jí)裝備，多項(xiàng)科技成果項(xiàng)目通過了中國(guó)工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)組織的專家鑒定，其中2項(xiàng)成果整體技術(shù)國(guó)際領(lǐng)先，2項(xiàng)成果整體技術(shù)國(guó)際先進(jìn)，顯示著山河智能已經(jīng)成為地下工程裝備領(lǐng)軍者。
“先導(dǎo)式創(chuàng)新”，形成系列地下工程創(chuàng)新裝備
上世紀(jì)90年代初，董事長(zhǎng)何清華就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行建筑基礎(chǔ)施工裝備的技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā)，山河智能深耕行業(yè)數(shù)十年形成的一系列創(chuàng)新成果都離不開他所提出的“先導(dǎo)式創(chuàng)新”理念。
2021年9月，何清華在粵港澳大灣區(qū)地鐵產(chǎn)業(yè)論壇上發(fā)言。
何為先導(dǎo)式創(chuàng)新?何清華解釋說，產(chǎn)品分市場(chǎng)跟隨式和市場(chǎng)先導(dǎo)式，前者就是根據(jù)市場(chǎng)需要生產(chǎn)，后者則是在市場(chǎng)上還沒有某種技術(shù)產(chǎn)品的時(shí)候，企業(yè)通過調(diào)研分析提前開展研究并開發(fā)相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品，從而引領(lǐng)市場(chǎng)消費(fèi)。山河智能的先導(dǎo)式創(chuàng)新理念即后者。
“地下工程是典型的隱蔽工程，工程對(duì)象、環(huán)境、類別的復(fù)雜性和多樣性帶來了地下工程裝備多品種、小批量的特點(diǎn)，大部分工程問題可以通過通用設(shè)備解決，但是設(shè)備也需要不斷突破進(jìn)步，以提升工作效率、作業(yè)質(zhì)量等。還有很多地下工程施工的疑難雜癥，就需要‘新特?！@一類創(chuàng)新設(shè)備來支撐工程實(shí)現(xiàn)?！鄙胶又悄芑A(chǔ)裝備事業(yè)部總經(jīng)理朱振新說。
1999年，山河智能的第一臺(tái)產(chǎn)品，液壓靜力壓樁機(jī)就是何清華用50萬元設(shè)備預(yù)付款根據(jù)施工單位的地層特殊性需求來研制的?！巴ㄟ^先導(dǎo)創(chuàng)新理念，我們不是簡(jiǎn)單地復(fù)制生產(chǎn)裝備，而是通過具體的工程問題牽引創(chuàng)新技術(shù)和創(chuàng)新產(chǎn)品的研發(fā)，繼而引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。”朱振新說。
山河智能研制的第一臺(tái)液壓靜力壓樁機(jī)。
以研制山河智能拳頭產(chǎn)品旋挖鉆機(jī)為例，本世紀(jì)初，以“哈大線”“青藏鐵路”等工程項(xiàng)目需求為開端，國(guó)內(nèi)許多廠家開始研制旋挖鉆機(jī)，為加快研制進(jìn)度，許多企業(yè)直接借用挖掘機(jī)的底盤和電液控制系統(tǒng)，但帶來了整機(jī)穩(wěn)定性和操控性差的問題。山河智能則根據(jù)旋挖鉆機(jī)的工況特點(diǎn)，在研制之初就采用自主設(shè)計(jì)的定制底盤和具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的控制系統(tǒng)。
“先導(dǎo)式創(chuàng)新給企業(yè)帶來了差異化的發(fā)展先機(jī)，但這也是一種更復(fù)雜、更艱難的全過程產(chǎn)品研發(fā)模式，往往要經(jīng)歷更多曲折、付出更大代價(jià)。”何清華曾說。
山河智能開發(fā)的系列全液壓履帶樁架，通過技術(shù)創(chuàng)新，在安全性、穩(wěn)定性、操作性等方面取得突破，打破了日本品牌的技術(shù)壟斷和市場(chǎng)壟斷地位，在這類產(chǎn)品重點(diǎn)市場(chǎng)——韓國(guó)，山河智能新機(jī)銷量多年連續(xù)第一，是中國(guó)自主創(chuàng)新裝備走出國(guó)門走向高端市場(chǎng)引領(lǐng)行業(yè)的典型案例。
“如果把我們這個(gè)行業(yè)的技術(shù)水平看作一個(gè)圓，我們山河智能則一直在這個(gè)圓的邊緣一點(diǎn)點(diǎn)突破，慢慢的把這個(gè)圓做得越來越大，我們的技術(shù)水平也越來越高?！敝煺裥抡f。
技術(shù)優(yōu)先，引領(lǐng)地下工程裝備發(fā)展
何清華至今都兼任著公司的首席專家，對(duì)于技術(shù)和科研工作，他一直都抱有極大的熱情。
1999年，何清華憑借原創(chuàng)發(fā)明專利——液壓靜力壓樁機(jī)，創(chuàng)辦了山河智能?！拔覀儗?duì)這款產(chǎn)品進(jìn)行了一系列的技術(shù)創(chuàng)新，比如對(duì)多對(duì)液壓缸分布加壓設(shè)計(jì)、對(duì)步履式行走系統(tǒng)徹底變革等?！焙吻迦A介紹，在當(dāng)時(shí)世界工程機(jī)械產(chǎn)品中，完全屬于中國(guó)的原創(chuàng)機(jī)型很少，但這是一款世界獨(dú)有的高效節(jié)能、綠色環(huán)保的大型樁基礎(chǔ)施工設(shè)備，壓樁速度提高超20%，降低能耗30%，徹底改變以往打樁施工過程中灰塵漫天、噪聲轟鳴的問題，使建筑基礎(chǔ)施工技術(shù)朝著更文明、高效、節(jié)能、綠色環(huán)保方向發(fā)展，出口到俄羅斯、中美洲、南亞、東南亞，在世界各地都留下了深深的足跡。
2002年，山河智能成立了樁工研究所，2010年更名地下工程研究院。在此期間，何清華系統(tǒng)提出“地下工程裝備”的概念，并將其劃分為“建筑基礎(chǔ)裝備”和“地下空間裝備”兩大類產(chǎn)品與技術(shù)。2013年，中建西勘院的地下空間有限公司邀請(qǐng)山河智能團(tuán)隊(duì)交流探討地下工程及裝備的發(fā)展思路和應(yīng)用前景。2016年，山河智能涉足盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)，跨越式豐富了地下工程裝備的產(chǎn)品線。
山河智能自主研發(fā)的盾構(gòu)機(jī)。
歷經(jīng)二十多年積累與發(fā)展，山河智能形成了涵蓋“建筑基礎(chǔ)裝備”和“地下空間裝備”的地下工程裝備產(chǎn)品集群。長(zhǎng)期以來堅(jiān)持以工程牽引裝備研制、以裝備保障工程建成，通過裝備、工程、工法協(xié)同創(chuàng)新，研發(fā)出二十余款、超百種型號(hào)的地下工程裝備，并為解決地下工程施工中的關(guān)鍵技術(shù)及成套裝備問題提供綜合解決方案，整體技術(shù)水平與產(chǎn)品系列完善程度處于世界領(lǐng)先地位。
“除了產(chǎn)品和技術(shù)，山河智能還擁有完整的樁工機(jī)械設(shè)計(jì)理論體系。”何清華曾出版行業(yè)唯二的兩本專著《旋挖鉆機(jī)研究與設(shè)計(jì)》《旋挖鉆機(jī)施工與管理》，在樁工機(jī)械領(lǐng)域主編了工程機(jī)械手冊(cè)樁工機(jī)械分冊(cè)。
在多熔巖、多溶洞的貴州地區(qū)，山河智能的旋挖鉆機(jī)、全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)、伸縮臂履帶吊、挖掘機(jī)總共11臺(tái)裝備進(jìn)行集群施工;在海拔5400米的西藏阿里日土縣，最深70米方形樁，山河旋挖鉆也能輕松搞定;在220萬伏高壓線下，來自山河智能的全球最大低凈空旋挖鉆機(jī)順利完成3米直徑61米孔深施工……
截至目前，山河智能系列靜壓樁機(jī)累計(jì)銷售6000余臺(tái)，全球市場(chǎng)占有率超70%，獲得建筑基礎(chǔ)裝備行業(yè)的最高獎(jiǎng)——國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，已實(shí)現(xiàn)地下工程裝備門類全覆蓋，可完成工藝方法近百種，滿足各類復(fù)雜環(huán)境的工程施工需求。
領(lǐng)軍地下工程裝備，助力我國(guó)地下空間建設(shè)
近年來，國(guó)內(nèi)對(duì)地下空間的開發(fā)提速也使得對(duì)地下工程裝備的需求與日俱增，并且，由于超高層建筑、長(zhǎng)大橋梁等上部建筑越來越大，使得樁基不斷朝著大直徑、深孔化方向發(fā)展。此外，更高標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)保要求，也對(duì)裝備施工效率提出了更大挑戰(zhàn)。
正是因?yàn)檫@些市場(chǎng)需求，山河智能向地下工程裝備領(lǐng)域繼續(xù)突進(jìn)的同時(shí)，也推出一系列有獨(dú)創(chuàng)性技術(shù)的產(chǎn)品——
在超深、大直徑硬巖鉆進(jìn)施工過程中，由于瞬變大載荷和零部件裝配間隙的存在將引起整機(jī)劇烈晃動(dòng)，甚至鉆孔偏斜，從而影響樁基承載力。針對(duì)這個(gè)難題，山河智能創(chuàng)新發(fā)明了“大慣量回轉(zhuǎn)制動(dòng)與輔助穩(wěn)車裝置”“超大底盤加滑靴輔助穩(wěn)車技術(shù)”“立柱自適應(yīng)彎矩平衡技術(shù)”等業(yè)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)的先進(jìn)技術(shù)，使得這些超級(jí)裝備在應(yīng)對(duì)復(fù)雜環(huán)境、復(fù)雜地層的超深、超大、超硬樁基施工時(shí)，不僅在作業(yè)范圍、施工效率等方面具備顯著優(yōu)勢(shì)，更是保證了作業(yè)穩(wěn)定性、可靠性和成孔、成樁質(zhì)量。
為了解決超大型裝備運(yùn)輸時(shí)超重、超寬、超高和現(xiàn)場(chǎng)拆裝困難的問題，山河智能的“上下車快速分離及整機(jī)運(yùn)輸技術(shù)”“自裝自卸型履帶底盤技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)了底盤快速拆裝，以及底盤與上車平臺(tái)的快速拆裝，平均作業(yè)效率提高一倍。
與此同時(shí)，山河智能推出山河祥云工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)記錄樁位數(shù)據(jù)、鉆進(jìn)參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)和工程進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)設(shè)備及施工的智能化記錄和管理。此外，針對(duì)復(fù)雜、危險(xiǎn)的工況，通過高臨場(chǎng)感的5G遙控仿真平臺(tái)，操作人員可以在上千公里之外進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)作業(yè)，保障作業(yè)人員及設(shè)備的安全。
山河智能自主研制的5G智能鉆機(jī)。本文圖片均由山河智能提供
除了這些先進(jìn)技術(shù)，山河智能還不斷在工法方面尋求突破。以今年推出的引孔式靜力壓樁機(jī)為例，這款裝備創(chuàng)新性地將中掘引孔和靜壓工法相結(jié)合，避免了傳統(tǒng)施工方法造成的噪聲及環(huán)境污染，拓寬了高強(qiáng)度預(yù)應(yīng)力管樁這一環(huán)保型樁的地質(zhì)適用范圍，產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。
技術(shù)的加持，讓產(chǎn)品也走得更遠(yuǎn)。近年來，在不少地下空間施工項(xiàng)目中都能見到山河智能的產(chǎn)品：可與港珠澳大橋媲美的深中通道，山河智能旋挖鉆機(jī)的入巖深度達(dá)10米以上，綜合工效達(dá)115%;在滇中引水工程龍泉倒虹吸隧洞施工項(xiàng)目中，山河盾構(gòu)單次掘進(jìn)距離達(dá)5公里;此外，中泰鐵路項(xiàng)目、菲律賓機(jī)場(chǎng)高速等國(guó)際項(xiàng)目建設(shè)，山河智能設(shè)備都獲得了施工方的一致好評(píng)。
2019年廣東中山深中通道施工。
對(duì)于未來在地下工程領(lǐng)域的布局，山河智能有著更大的規(guī)劃?！拔艺J(rèn)為中國(guó)在超級(jí)工程裝備智能化方面，已經(jīng)積淀了世界一流的基礎(chǔ)。結(jié)合體制優(yōu)勢(shì)，我們(地下空間設(shè)計(jì))一定會(huì)走在世界前列?！焙吻迦A說：“山河智能希望在參與超級(jí)工程的同時(shí)，能誕生更多具有中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的超級(jí)裝備。”
