中國制造2025”規劃再添新成果，中國超大直徑盾構機如打破外國壟斷，助力一帶一路建設？

近年來，全國各地的地鐵、隧道等等工程是緊鑼密鼓，於是“盾構機”這種裝備大家已經不太陌生了。簡單說，就是如果我們需要挖一條隧道，能跑火車那麼大的那種，盾構機就出場了。我們視覺上最直觀看見的就是一個跟隧道橫截面大致相同的鋼筒或者框架，這個圓筒形的外殼裡面長長的一條就是各種作業機械了。

盾構機示意圖

從橫截面看上去，它像一個盾牌，所以叫“盾構機”。但是，從這種設備的整體結構看，人們更願意叫它“地下蛟龍”。這條“龍”的龍嘴就是最前端的切削刀盤，把地下這些泥沙石頭吃進“嘴”裡以后，通過“龍肚子”裡的各種“消化器官”，把這些高濃度泥水裡的泥沙分離，沙子排出去，剩下的泥漿輸送回開挖面提供壓力，否則這個開挖面就不穩定，容易坍塌。如此挖掘、排土、推進，隧道就完成了。

盾構機的橫截面

這就是泥水平衡盾構機的基本工作原理。聽起來容易，但是外行也能猜得出來，這裡頭處處是難點。

首先，在地下打洞不比在地上施工，什麼樣的復雜地質條件、水文條件都會遇到。

另外，除了剛才說的如何確保開挖面的穩定，不能挖著挖著塌了，還有刀具的使用壽命、盾構機的有效密封、密封條件下的刀具更換等等問題。總之，這是一種集光、機、電、液、傳感、信息技術等各領域尖端技術於一身的高精尖設備。所以以前，很多有盾構機需求的國家都會從德國或者日本進口，造價動輒就合幾億元人民幣一台。

“但是，我們說的是“以前”。近年來，中國在這個領域不斷取得突破，累計生產制造隧道掘進機已突破1500台，市場份額佔有率已經達到6成。昨天，又有好消息傳來。完全由中國自己設計制造的直徑達15.03米的泥水平衡盾構機，在河南鄭州正式下線，一舉打破了國外品牌多年來一統全球超大直徑盾構的局面。

圖為國產首台“高鐵大直徑泥水平衡盾構機”| 來源：中新網

那麼，中國盾構機，這個“中國制造2025”規劃中重點發展的高端裝備，是如何一路走來，打破外國壟斷的呢？

在當天的下線現場，記者看到，不少人從各種角度不停的跟這位家族新成員合影留念。

浙江大學機械學院院長、工程院院士楊華勇說：長期以來，大型盾構成套設備都被發達國家所壟斷，現在中國有了這個能力，在消化吸收歐系和日系盾構的基礎上我們實現了再創新，比如常壓換刀刀盤技術、刀盤刀具的實時監測技術、地質的超前預報等方面我們都進行了創新和探索，所以這台盾構不僅填補了技術和裝備技術的空白，而且在局部的技術上實現了引領。

不過，中國盾構機能取得今天的成績可是不容易，此前，中鐵工程裝備集團有限公司黨委書記、董事長譚順輝就曾對中國之聲記者說起過，由於制造難度太大，之前在全球范圍，盾構機這個領域，我們沒一點話語權！

譚順輝：他說多少錢就是多少錢，你要進行任何一個變更，行，先把價錢加上來再說，由於他在一定階段技術佔領了最高點，他那種傲慢是讓你最不接受的。這種傲慢不是性格上的，而是他站在技術最高點，眼睛往下看你的那種傲慢，很難受。

當初為了建秦嶺隧道，我們整整花了3.5個億從德國進口一台盾構機！今天看來，這簡直就是個天文數字！即便如此，當時的服務還跟不上。譚順輝講，一旦出現個小病小災的他們就會抓狂。一台掘進機停工，每天都會帶來近百萬元的損失。可是外國專家嚴守8小時工作制，周末不加班，甚至從走出家門那一刻便開始計算費用，一個小時的工資就達到600到800歐元。

秦嶺隧道 | 來源：中國公路網

而對於正在發展的中國來說，鐵路、公路、水利、城市地鐵、海底隧道等大量基礎設施的建設，對盾構機的需求佔到了全球6成以上。

通過不斷努力，如今，我國已全面掌握盾構機的核心制造技術，徹底擺脫了盾構機關鍵技術被國外壟斷的局面。中鐵股份有限公司副總裁、總工程師劉輝向中國之聲記者透露，我國已啟動掘進機器人的研發，中國盾構機正朝著智能化方向邁進。

劉輝：所謂智能化就是將傳感技術和檢測技術加入其中，包括將人工操作向智能化操作轉變，實現機械化和信息化的集成，以達到盾構的智能化。未來的盾構掘進機在不同的地質條件下會最大限度的避開地質的風險，中國盾構機發展的終極目標是“掘進機器人”。 目前，已經在做這個方面的規劃，中鐵裝備已在開展掘進機器人的研發和試驗了。

楊華勇樂觀的預期，很快，有著中國基因的超大直徑盾構機將追隨 “家族”成員的步伐，大步走向世界。

楊華勇：比如說，上海崇明島迎來大規模開發，會需要這種超大盾構機，還有未來的中心城市和跨海的隧道都需要，所以中國除了中小盾構批量出口之外，未來“一帶一路”一定會把我們這樣的技術和裝備能力會批量出口，批量走向國際市場，因此帶來的經濟效益會非常的顯著。

沒有最驚喜，隻有更驚喜！楊華勇表示，接下來即將閃亮登場的將是一位更加碩壯的俠士。

楊華勇：接下來要挑戰的超大盾構機直徑將達到18米，單台的價格在3-4億，而且有些隧道的施工需求量不是一台，7-8台，甚至要10台。常規6米直徑的單價也就是在3000萬-4000萬左右。所以從單台看，這種超大盾構機一台的價格就是4-6台普通盾構機的價格。因此，經濟性是毋庸用質疑的。

開頭我們說了，我國累計生產制造隧道掘進機已經突破1500台，妥妥成了隧道掘進機的制造大國。昨天下線的這台超大直徑盾構也將應用於6.8公裡長、雙向六車道的汕頭海灣隧道項目。但遺憾的是，隧道掘進機的國家標准一直缺位。

所以另一個好消息是，今天，隧道掘進機系列國家標准新聞發布會將在中鐵裝備國家TBM產業化中心舉行。會上將首次發布五項隧道掘進機國家標准，以規范隧道掘進機術語和商業規格、設計制造技術要求。

這一標准的發布將有助於在國家“一帶一路”倡議下，帶動中國隧道掘進機等重大裝備走出去，助推隧道掘進機系列國家標准邁向國際標准更大的舞台。

同時也標志著中國盾構機在世界領域將由跟隨者變為引領者轉變，中國從掘進機制造大國向制造強國轉變。

分享讓更多人看到