盾構(gòu)機(jī)是一種使用盾構(gòu)法的隧道掘進(jìn)機(jī)，它自身有很多優(yōu)勢(shì)，在沒(méi)有盾構(gòu)機(jī)的時(shí)候，人們往往就會(huì)采用爆破的方式挖掘隧道，但是這樣的方式有很多不足之處，而且實(shí)施起來(lái)也并不方便。

 

    盾構(gòu)機(jī)出現(xiàn)以后，很多問(wèn)題才得到了有效解決，使用盾構(gòu)機(jī)是不會(huì)受到天氣或者是地面等因素影響的，在我們國(guó)家的不斷發(fā)展之下。盾構(gòu)機(jī)作為高科技大型機(jī)械化設(shè)備，集機(jī)、電、液、控、測(cè)等多學(xué)科多領(lǐng)域的高科技成果于一身，中外在盾構(gòu)機(jī)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)異常激烈。

 

    2005年前，中國(guó)使用的盾構(gòu)機(jī)幾乎全部從國(guó)外采購(gòu)，歐、美、日等國(guó)的制造商基本壟斷著中國(guó)盾構(gòu)機(jī)市場(chǎng)。國(guó)內(nèi)僅有沈重、上海隧道股份和四川第二重型廠等為數(shù)不多的幾家企業(yè)能作為分承包方。

 

    我們國(guó)家的盾構(gòu)機(jī)技術(shù)也取得了重大的突破，那么我們國(guó)家是如何從被封鎖到世界領(lǐng)先的呢？

 

    國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的崛起之路

 

    直到2008年，由中鐵工程裝備集團(tuán)（以下簡(jiǎn)稱“中鐵裝備”）研發(fā)生產(chǎn)的中國(guó)首臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)“中鐵1號(hào)”下線，中國(guó)這才告別了完全依靠“洋盾構(gòu)”的局面。而當(dāng)時(shí)，進(jìn)口盾構(gòu)機(jī)仍然占我國(guó)市場(chǎng)的85%左右，其中德國(guó)海瑞克占據(jù)70%以上，日本三菱重工及德國(guó)維爾特也有一定占比。

 

    中國(guó)盾構(gòu)機(jī)起步遠(yuǎn)遠(yuǎn)晚于歐美及日本等國(guó)家，以致于關(guān)鍵技術(shù)被國(guó)外壟斷，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)長(zhǎng)期高度依賴進(jìn)口設(shè)備，導(dǎo)致價(jià)格昂貴、溝通低效、維修困難、技術(shù)封鎖等問(wèn)題層次不窮，嚴(yán)重影響著中國(guó)基建的效率和發(fā)展。相關(guān)部門(mén)和行業(yè)人士深刻意識(shí)到中國(guó)必須要做自己的盾構(gòu)機(jī)。

 

    2002年，科技部高新司把盾構(gòu)機(jī)列入“863”計(jì)劃；2007年科技部基礎(chǔ)司也將掘進(jìn)裝備的基礎(chǔ)研究列入了“973”計(jì)劃。在國(guó)家專項(xiàng)資金支持，央企、國(guó)企牽頭下，中國(guó)科研院所同多家企業(yè)，從基本原理的技術(shù)鏈層面，到實(shí)際應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈層面協(xié)同作戰(zhàn)，共克時(shí)艱，中國(guó)盾構(gòu)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造進(jìn)入全面推進(jìn)階段。

 

    2002年，中鐵裝備在河南新鄉(xiāng)建成了盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化基地。在國(guó)家“863”計(jì)劃的支持下，研發(fā)團(tuán)隊(duì)相繼在盾構(gòu)機(jī)技術(shù)上取得了重大突破。從引進(jìn)到自己造，研發(fā)團(tuán)隊(duì)用了8年時(shí)間，2008年終于結(jié)下“中鐵1號(hào)”的碩果。

 

    中鐵1號(hào)盾構(gòu)機(jī)下線

 

    2009，中鐵裝備開(kāi)始了盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)業(yè)化的征程。在研究了日本、德國(guó)、法國(guó)、加拿大等國(guó)家的設(shè)備后，根據(jù)實(shí)際情況，技術(shù)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了盾構(gòu)機(jī)在不同地質(zhì)條件下工作的應(yīng)對(duì)方案。最終攻克了超大直徑、超小直徑、極限工況下的裝備設(shè)計(jì)、制造等關(guān)鍵技術(shù)，成功研制了一大批稱得上世界首臺(tái)或國(guó)內(nèi)首臺(tái)的產(chǎn)品。

 

    2013年，中鐵裝備研制出了當(dāng)時(shí)世界最大的矩形盾構(gòu)機(jī)，2014年，矩形盾構(gòu)成功應(yīng)用于新加坡地鐵項(xiàng)目，成為國(guó)產(chǎn)異形掘進(jìn)機(jī)走向海外的首個(gè)成功案例。2015年，中鐵裝備研制出了硬巖掘進(jìn)機(jī)，讓我國(guó)在硬巖掘進(jìn)機(jī)領(lǐng)域進(jìn)入世界前列……

 

    2020年9月29日，中國(guó)中鐵自主研制的第1000臺(tái)盾構(gòu)機(jī)在鄭州下線。這一天，車(chē)間標(biāo)語(yǔ)“造中國(guó)人自己的盾構(gòu)，造中國(guó)最好的盾構(gòu)，造世界最好的盾構(gòu)”顯得格外醒目。

 

    在盾構(gòu)機(jī)領(lǐng)域，鐵建重工是另一支大放異彩的主力軍。2010年，鐵建重工自主研制出國(guó)產(chǎn)化率達(dá)87%的首臺(tái)土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，令“洋盾機(jī)”的市場(chǎng)價(jià)下降30%；2013年研制的全球首臺(tái)煤礦斜井TBM下線，開(kāi)創(chuàng)了盾構(gòu)機(jī)在煤礦領(lǐng)域應(yīng)用的先河；同年研制國(guó)內(nèi)首臺(tái)敞開(kāi)式全斷面隧道硬巖掘進(jìn)機(jī)，為吉林引松供水工程提供重大裝備支持；2014年研制出國(guó)內(nèi)首臺(tái)超大直徑泥水平衡盾構(gòu)機(jī)，市場(chǎng)占有率保持領(lǐng)先……2020年9月，國(guó)產(chǎn)最大直徑盾構(gòu)機(jī)“京華號(hào)”在長(zhǎng)沙下線，直徑長(zhǎng)150米，重達(dá)4300噸，被應(yīng)用于北京東六環(huán)改造工程建設(shè)。

 

    “京華號(hào)”盾構(gòu)機(jī)模型亮相2020上海寶馬展

 

    隨著鐵建重工的產(chǎn)品系列不斷成型，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)逐步取得成績(jī)后，其目光也逐漸轉(zhuǎn)向海外市場(chǎng)。2015年9月，伊朗客戶指定的第三方檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)在鐵建重工長(zhǎng)沙工廠順利完成DZ130盾構(gòu)機(jī)工廠驗(yàn)收。這是鐵建重工第一臺(tái)銷(xiāo)往海外市場(chǎng)的盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)品，標(biāo)志著集團(tuán)產(chǎn)品受到了國(guó)外市場(chǎng)認(rèn)可。自此以后，鐵建重工盾構(gòu)機(jī)加快了開(kāi)拓國(guó)際市場(chǎng)的步伐，今年3月，我國(guó)出口印度最大直徑盾構(gòu)機(jī)在鐵建重工發(fā)運(yùn)，這是中國(guó)盾構(gòu)機(jī)走向海外的一個(gè)縮影。現(xiàn)在，鐵建重工生產(chǎn)的盾構(gòu)機(jī)相繼出口到俄羅斯、土耳其等“一帶一路”沿線國(guó)家，為全球基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)貢獻(xiàn)“中國(guó)動(dòng)力”“中國(guó)方案”。

 

    目前，鐵建重工TBM和大直徑盾構(gòu)機(jī)市場(chǎng)占有率穩(wěn)居國(guó)內(nèi)第一，成為國(guó)產(chǎn)第一品牌，作為掘進(jìn)機(jī)行業(yè)唯一代表，入選央視大型專題片《大國(guó)重器Ⅱ》，成為高端裝備自主創(chuàng)新的民族品牌和“國(guó)家名片”。

 

    當(dāng)前，國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的設(shè)計(jì)制造及掘進(jìn)施工技術(shù)已達(dá)到，甚至在多個(gè)領(lǐng)域超過(guò)了國(guó)際水平。2017年，中鐵裝備總工程師王杜娟曾在記者會(huì)上表示，“盾構(gòu)機(jī)世界第一的品牌是德國(guó)的海瑞克，由于我們的技術(shù)積累有限，在軸承技術(shù)方面，還有差距。”如今，這個(gè)最后的難關(guān)也被攻克——2020年9月26日，我國(guó)首臺(tái)使用國(guó)產(chǎn)3米級(jí)主軸承盾構(gòu)機(jī)“中鐵872號(hào)”在蘇州始發(fā)，這是我國(guó)突破盾構(gòu)主軸承自主技術(shù)研制瓶頸后，首次在軌道交通領(lǐng)域新機(jī)中執(zhí)行地下掘進(jìn)任務(wù)。

 

    “上天有神舟，下海有蛟龍，入地有盾構(gòu)”。自2012年以來(lái)，隨著我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的大規(guī)模開(kāi)展，盾構(gòu)機(jī)市場(chǎng)發(fā)展逐漸駛?cè)肟燔?chē)道，產(chǎn)需量保持高速增長(zhǎng)，行業(yè)規(guī)模整體也呈上升趨勢(shì)。

 

    而我們國(guó)家的盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)生的影響力也變得越來(lái)越大，國(guó)際盾構(gòu)機(jī)巨頭也無(wú)法再阻擋我們前進(jìn)的腳步了，在技術(shù)進(jìn)步之后，我們就擺脫了技術(shù)上面的封鎖。

 

    而且還在國(guó)際上有了很大的影響力，雖說(shuō)目前我們國(guó)家的盾構(gòu)機(jī)技術(shù)還有一些需要進(jìn)步的地方。

 

    但是我們能夠在這么短的時(shí)間之內(nèi)取得這么優(yōu)秀的成果也是非常令人敬佩的，也相信在今后的時(shí)間里，我們國(guó)家能夠取得更多的突破。

 

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