開拓一片新天地國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)質(zhì)量比肩世界

   今年9月，北京地鐵4號線有望正式運營，這將是北京市開通的第9條地鐵。與此同時，北京市還有多條地鐵線路正在修建中，隨著全國修建地鐵的熱潮，以前一直處于幕后英雄位置的盾構(gòu)機(jī)開始越來越受到人們的關(guān)注。

    95％的市場曾被國外壟斷

    據(jù)了解，盾構(gòu)機(jī)全名叫盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機(jī)，是一種隧道掘進(jìn)的專用工程機(jī)械，問世至今已有近百年的歷史，經(jīng)過不斷改進(jìn)和發(fā)展，成為目前世界最先進(jìn)的地下隧道掘進(jìn)機(jī)。其集機(jī)、電、液、傳感、信息技術(shù)于一身，可在不影響地面狀況的條件下作業(yè)，與傳統(tǒng)施工方式相比大大提高了施工的效率、安全性，降低了成本，因而受到世界各國的青睞，廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。

    在我國，盾構(gòu)機(jī)在北京、廣州、上海等10多個城市地鐵和穿江越洋隧道施工領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的效用。但是由于盾構(gòu)制造工藝復(fù)雜，技術(shù)附加值高，盾構(gòu)制造工藝為德國、法國、日本等少數(shù)所壟斷，且價格高昂，在我國盾構(gòu)市場上國外盾構(gòu)機(jī)的占有率曾經(jīng)高達(dá)95％以上。

    目前，在產(chǎn)業(yè)政策的大力支持下，由我國盾構(gòu)機(jī)企業(yè)自主創(chuàng)新的國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)已經(jīng)成功打破國外的壟斷地位，并在技術(shù)、質(zhì)量等方面緊緊追趕世界。盡管由于歷史的原因，國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)在總體實力上與國外頂尖水平還有不小的差距，但業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，在我國巨大隧道市場空間的帶動下，國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的質(zhì)量已經(jīng)越來越好，與世界的差距也會越來越小。

    自主創(chuàng)新不斷前行

    4月25日，由863計劃資助、我國自主研發(fā)制造的首臺復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)在河南新鄉(xiāng)中鐵隧道集團(tuán)盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化基地下線。據(jù)悉，這臺盾構(gòu)機(jī)由于實現(xiàn)了從關(guān)鍵技術(shù)向整機(jī)制造的跨越，填補(bǔ)了國內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域的空白，有望打破國外企業(yè)長期以來在盾構(gòu)機(jī)制造方面的技術(shù)壟斷。

    據(jù)了解，此臺復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)從研發(fā)到整機(jī)制造成功歷時一年多時間，是863計劃盾構(gòu)課題取得的最新科研成果，實現(xiàn)了對國外先進(jìn)技術(shù)的再創(chuàng)新，有望結(jié)束我國在復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的隧道施工依賴國外盾構(gòu)機(jī)的歷史。此外，在國產(chǎn)化率、降低造價等方面，該機(jī)器也達(dá)到了預(yù)期目的。

    盾構(gòu)施工法由法國工程師布倫諾爾父子發(fā)明。它用一個活動的罩架支撐在隧道工作面及其背后的泥土上，工人向前挖空幾尺，就用千斤頂把罩架向前推，頂住新的工作面，盾構(gòu)后面露出的一段隧道用磚砌面支撐，人們得以像鼴鼠一樣在地面下不斷掘進(jìn)。1918年，世界上第一臺盾構(gòu)機(jī)在英國誕生，盾構(gòu)施工實現(xiàn)了自動化。

    長期以來，我國的地鐵掘進(jìn)工程，盾構(gòu)設(shè)備絕大多數(shù)依靠進(jìn)口。

    為了打破國外技術(shù)壟斷面，提升我國裝備制造業(yè)的水平，科技于2001年將土壓平衡盾構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研制列入863計劃自動化領(lǐng)域機(jī)器人技術(shù)主題，上海隧道工程股份有限公司、廣州重型機(jī)械廠、中鐵隧道集團(tuán)公司集各自在設(shè)計、制造、施工方面的優(yōu)勢，聯(lián)合浙江大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、煤炭科學(xué)研究院等單位了產(chǎn)、學(xué)、研結(jié)合的課題組，拉開了我國盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)業(yè)化的序幕。

    經(jīng)過不懈地努力和技術(shù)攻關(guān)，2004年9月，我國第一臺具有多項專利權(quán)的地鐵盾構(gòu)掘進(jìn)機(jī)“先行號”在上海隧道工程股份有限公司問世。2005年6月，“先行號”樣機(jī)投入了上海軌道交通二號線西延伸段古北路車站到天山路車站的掘進(jìn)工程。首次掘進(jìn)表明，其主要綜合指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。在第二次推進(jìn)中，“先行號”樣機(jī)先后創(chuàng)造了日推進(jìn)38.4米和月推進(jìn)566.4米的國內(nèi)盾構(gòu)施工最快紀(jì)錄。

    國貨質(zhì)量毫不遜色

    專家表示，與大多機(jī)械設(shè)備不同的是，每個工程使用的盾構(gòu)機(jī)都是根據(jù)其城市的特殊條件量身定做，“盾構(gòu)機(jī)的設(shè)計、制造和運行成功與否，最主要的制約因素是地質(zhì)條件，只有在摸清了地質(zhì)條件后，制造商才能有針對性地設(shè)計和制造相應(yīng)的盾構(gòu)機(jī)或在盾構(gòu)機(jī)上專門附設(shè)相應(yīng)裝置。因此，盾構(gòu)機(jī)無法批量生產(chǎn)。這也決定了盾構(gòu)機(jī)的價格高昂?！鄙虾Ｋ淼罊C(jī)械廠廠長張閔慶說，“進(jìn)口產(chǎn)品好是好，但價格、交貨期等等都由他們說了算，核心技術(shù)更是不會對我們透露半點。今后10年，我國地鐵盾構(gòu)市場份額可達(dá)10億美元，這么大一個市場全控制在外國人手里，讓人心里很不是滋味。”

    上海隧道工程股份有限公司經(jīng)理王放偉告訴記者，國產(chǎn)盾構(gòu)比進(jìn)口盾構(gòu)機(jī)具有更強(qiáng)的適應(yīng)性，質(zhì)量一點也不遜色于洋盾構(gòu)。

    據(jù)悉，“先行號”盾構(gòu)機(jī)推出后，大大降低了洋盾構(gòu)在上海市場的份額?！跋刃刑枴敝钥梢源蚱蒲蠖軜?gòu)一統(tǒng)天下的面，原因是其結(jié)合了歐美的經(jīng)久耐用和日本的經(jīng)濟(jì)實用的雙重優(yōu)勢，立足于亞洲水平，但價格僅為進(jìn)口盾構(gòu)的2/3。

    國產(chǎn)盾構(gòu)良好的聲譽(yù)迎來后繼訂單源源不斷。在首批22臺盾構(gòu)投放市場后，上海隧道工程股份有限公司又簽訂了17臺訂單。盾構(gòu)機(jī)的訂單一般都是以個數(shù)計的，很少有一次性超過10臺的。張閔慶說：“我們先后接了22臺和17臺訂單，這讓外國吃一驚，他們都不敢相信眼前發(fā)生的一切。”“先行號”的出世，還使上海隧道工程股份有限公司徹底走出單純追求零件國產(chǎn)化率的誤區(qū)，大膽采用外國先進(jìn)零件，使得產(chǎn)品質(zhì)量有了飛躍，好產(chǎn)品贏得了大市場。

    上海隧道工程股份有限公司的成功只是國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的一個縮影，而注重產(chǎn)品質(zhì)量帶來更廣闊的市場空間，正成為國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)發(fā)展的重要砝碼。

    市場廣闊前景看好

    盾構(gòu)機(jī)是裝備制造業(yè)的標(biāo)志性產(chǎn)品，也是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的隧道掘進(jìn)超大型專用設(shè)備。在日益重視利用地下空間的今天，具有十分廣闊的市場前景。發(fā)改委將全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)列為 “十一五”的重大研發(fā)項目。

    專家指出，2010～2015年間，規(guī)劃的城市快速軌道交通項目總長度達(dá)1700公里，5000多億元投資將聚集在這一領(lǐng)域。南水北調(diào)、西氣東輸?shù)戎卮蠊こ陶诖罅恳攵軜?gòu)機(jī)，盾構(gòu)機(jī)施工和制造正在成為一個巨大的市場。

    有關(guān)人士預(yù)測，至2010年，全國大約需要500臺左右的盾構(gòu)機(jī)。按照國際市場每臺盾構(gòu)機(jī)400～600萬美元的價格計算，這一領(lǐng)域的潛在市場高達(dá)150億～225億元。因此，加速發(fā)展我國隧道掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化勢在必行。

    為了促進(jìn)國產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的發(fā)展，2006年下發(fā)了《關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》，將“滿足鐵路、水利工程，城市軌道項目的需要，加快大斷面巖石掘進(jìn)機(jī)等大型施工機(jī)械的研制，盡快掌握關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù)”列入16項重大技術(shù)裝備之一。

    目前，中鐵隧道集團(tuán)與上海隧道股份是863隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化基地，在隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化和自主方面已經(jīng)走在國內(nèi)前列。上海隧道工程股份有限公司技術(shù)中心付德明認(rèn)為，國產(chǎn)土壓盾構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平，為我國掘進(jìn)機(jī)制造業(yè)打下了堅實的基礎(chǔ)，提升了企業(yè)與的核心技術(shù)競爭力。

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