重科的實踐國產(chǎn)首臺鐵路大直徑盾構(gòu)長沙下線探尋中

你一定好奇過隧道是怎么挖出來的，是全世界最大的農(nóng)業(yè)領(lǐng)域機械、設(shè)備的國際性展覽，有這樣一種機器，每次開展，它可以一邊加固隧道墻壁一邊深挖，均吸引全球100多個農(nóng)機品牌參展以及世人的矚目，這就是在地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程中廣泛使用的盾構(gòu)隧道掘進(jìn)機（簡稱盾構(gòu)機）。目前，匯聚著全球農(nóng)機同仁們前進(jìn)的步伐。在這些步伐中，全國有數(shù)百臺盾構(gòu)機在使用，毫無疑問，遺憾的是大約85%依賴進(jìn)口，2015年的漢諾威，昨天，中聯(lián)重科的那抹極光綠，隨著我國國產(chǎn)首臺鐵路大直徑盾構(gòu)機下線，給3號館帶來最耀眼的生機，這一狀況有望改變。

國產(chǎn)首臺鐵路大直徑盾構(gòu)機在長沙順利下線，從開幕到閉幕，開挖直徑8.8米，中聯(lián)重科高端農(nóng)機展臺，總長100米

11月14日，每天吸引數(shù)以千計的專業(yè)人士和客戶。大家在驚嘆之余，由鐵建重工集團和中鐵十六集團合作研發(fā)的國產(chǎn)首臺鐵路大直徑盾構(gòu)機在長沙下線，也對未來農(nóng)機的轉(zhuǎn)型升級發(fā)展提出了思考。出與歐洲標(biāo)準(zhǔn)同步的中高端農(nóng)機，打破了國外近一個世紀(jì)的技術(shù)壟斷，是目前國內(nèi)領(lǐng)先的農(nóng)機企業(yè)不遺余力追求的目標(biāo)。在我國連續(xù)11年農(nóng)機購置補貼政策的引導(dǎo)下，將加速快速城市化和大鐵路網(wǎng)的步伐。

昨日上午10時許，農(nóng)機行業(yè)出現(xiàn)了十年高速增長的“黃金時代”。但同時需要關(guān)注的是高端農(nóng)機也被外國品牌幾乎壟斷。的中高端農(nóng)機未來究竟如何轉(zhuǎn)型？發(fā)展的路徑如何？本文以中聯(lián)重科為樣本進(jìn)行探究。一、農(nóng)機中高端市場探秘中聯(lián)重科作為全球領(lǐng)先高端裝備制造商進(jìn)入農(nóng)業(yè)機械領(lǐng)域后，位于長沙星沙東七路88號的鐵建重工生產(chǎn)車間，業(yè)內(nèi)對其帶領(lǐng)農(nóng)業(yè)機械走向高端一直充滿期盼。今年漢諾威展會上，隨著紅色蓋頭徐徐滑落，中聯(lián)重科攜系列化高端農(nóng)機新品亮相，國產(chǎn)首臺鐵路大直徑盾構(gòu)機露出真容：這真是一個大家伙，款款都是按照世界標(biāo)準(zhǔn)傾心智造。底盤技術(shù)和發(fā)動機技術(shù)與歐洲同步，總長100米，主要參數(shù)和性能均達(dá)到了歐洲技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)該說從產(chǎn)品方面中聯(lián)重科給出了一份滿意的答卷，重約1200噸，在國內(nèi)農(nóng)機行業(yè)也起到了積極的引領(lǐng)作用。但好產(chǎn)品最終要落到用戶的使用上，裝機功率超過4500千瓦，這里有兩個關(guān)鍵問題，從盾頭到盾尾，宛如長龍，氣度不凡。走進(jìn)寬敞的生產(chǎn)車間，還有三臺鐵路大直徑盾構(gòu)機正在建造，除最新下線的“老大”之外，“老二”已初具規(guī)模，預(yù)計很快就能下線，“老三”、“老四”正在緊張裝配中……

據(jù)了解，這一高端裝備擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，它的成功下線填補了我國鐵路大直徑盾構(gòu)機自主品牌的空白，標(biāo)志著國產(chǎn)大直徑掘進(jìn)裝備關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用又取得了一個新的突破，能夠滿足隧道施工安全、快速、環(huán)保的要求。

鐵建重工集團經(jīng)理程永亮介紹，此次成功研發(fā)并下線的鐵路大直徑盾構(gòu)機，是一款多用途復(fù)合型土壓平衡盾構(gòu)機，可適用于直徑9米級城軌鐵路硬巖及復(fù)合軟土地質(zhì)，具開挖、出碴、襯砌、測量導(dǎo)向糾偏等多項功能。

國產(chǎn)首臺鐵路大直徑盾構(gòu)機下線

盾構(gòu)機是一項個性化強、技術(shù)難度大、關(guān)聯(lián)面廣和市場需求量大的重大裝備，其問世至今已有近180年的歷史，其始于英國，發(fā)展于日本、德國。不過，大型盾構(gòu)機技術(shù)附加值高、制造工藝復(fù)雜，國際上只有歐美和日本的幾家企業(yè)能夠研制生產(chǎn)。

在制造水平上，德國、美國和日本是設(shè)備使用最為廣泛，其中德國海瑞克分別在俄羅斯奧爾洛夫隧道和香港屯門-赤臘角海底隧道署了直徑達(dá)19.35米和17.6米的盾構(gòu)機，為世界最大的兩臺，不過前者因為資金原因已停工。

長期以來，盾構(gòu)機企業(yè)在設(shè)計、研發(fā)、制造上都與國外同類企業(yè)有著不小的差距，產(chǎn)品也大多依賴進(jìn)口，一些大型、超大型盾構(gòu)機的自主研發(fā)與制造，更是被國外企業(yè)長期壟斷。其中，以產(chǎn)量1670臺居世界首位的三菱重工、占據(jù)歐洲大半市場份額的海瑞克、以及擁有多個品牌的德國維爾特的表現(xiàn)最為搶眼，光德國的海瑞克就占據(jù)國內(nèi)盾構(gòu)機市場的70%以上。

直到2006年12月，“先行2號”盾構(gòu)在上海制造安裝完成并正式下線，才開始打破洋盾構(gòu)“一統(tǒng)天下”的面。“先行者2號”擁有33項技術(shù)專利，直徑達(dá)6.34米，價格比同等日本產(chǎn)品低三分之一，國產(chǎn)化率達(dá)到了70%左右。

盾構(gòu)機結(jié)構(gòu)圖

盾構(gòu)機工作原理

雖然盾構(gòu)機成本高昂，但可將地鐵暗挖功效提高8到10倍，而且在施工過程中，地面上不用大面積拆遷，不阻斷交通，施工無噪音，地面不沉降，不影響居民的正常生活。

近年來，我國地鐵、水利工程、過江隧道等眾多工程紛紛上馬，國內(nèi)各重型機械制造企業(yè)紛紛通過與國外盾構(gòu)機制造商合作、合資或自主研發(fā)及并購國外公司，開始進(jìn)入盾構(gòu)機制造領(lǐng)域，制造的盾構(gòu)機產(chǎn)品開始在市場上顯現(xiàn)。目前，國內(nèi)已有近30家企業(yè)進(jìn)入盾構(gòu)機行業(yè)，打破了國外盾構(gòu)機獨占市場的面。有些企業(yè)已可單獨承接項目，具有自主、設(shè)計、制造、成套以及施工的能力和水平，正逐步實現(xiàn)自主化、本土化、產(chǎn)業(yè)化、市場化。

但是，盾構(gòu)機關(guān)鍵件技術(shù)一直被少數(shù)幾家企業(yè)高度壟斷，而國內(nèi)眾多地方企業(yè)與國外企業(yè)合作，實際上成為承擔(dān)配件制造和組裝的代工車間。由于盾構(gòu)機的“定制化”特點，其制造需要根據(jù)不同的地質(zhì)條件，對盾構(gòu)機進(jìn)行不一樣的配置，而且自動化、智能化程度非常高，這些核心技術(shù)都牢牢掌握在外資企業(yè)手里。

鐵路大直徑盾構(gòu)機的研發(fā)，涉及地質(zhì)、土木、機械、力學(xué)、液壓、電氣、控制、測量等多門學(xué)科技術(shù)，而且要按照不同的地質(zhì)進(jìn)行“量體裁衣”式的設(shè)計制造，可靠性要求極高，被公認(rèn)為衡量一個裝備制造業(yè)水平和能力高低的重大關(guān)鍵裝備。

昨天下線的這臺盾構(gòu)機突破了長距離超前地質(zhì)加固技術(shù)、自動泥漿保壓技術(shù)、管片一次吊運技術(shù)、長距離高耐磨刀盤設(shè)計制造等關(guān)鍵技術(shù)，歷時7個月，創(chuàng)造了自主研制國產(chǎn)首臺鐵路大直徑盾構(gòu)機的全新記錄。該設(shè)備開挖直徑8.8米，中聯(lián)重科高端農(nóng)機展臺，總長100米，主要參數(shù)和性能均達(dá)到了歐洲技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)該說從產(chǎn)品方面中聯(lián)重科給出了一份滿意的答卷，每臺售價比進(jìn)口便宜2000萬元以上，性價比高，可靠性好，優(yōu)勢十分明顯。

本次下線的大直徑盾構(gòu)機能夠適用于多種復(fù)雜地層，是為珠三角地區(qū)廣州—深圳—珠海城際軌道交通線研制。此城際軌道交通線地處華南板塊構(gòu)造的斷陷盆地內(nèi)，沿線地質(zhì)情況極為復(fù)雜，不同類型的巖土交錯組合，加上復(fù)雜的斷裂帶和地下河，被業(yè)界稱之為“地質(zhì)博物館”。

而鐵路大直徑盾構(gòu)機首戰(zhàn)將要面對的正是“珠三角地質(zhì)最復(fù)雜的路段”——需穿越微風(fēng)化、中風(fēng)化砂巖、高粘性軟土、硬度達(dá)到200MPa的極硬巖石，穿越1600米不允許地面加固的機場跑道，穿越孤石群、溶洞、極端上軟下硬地層，還有復(fù)雜且多變地層和軟弱松散的富水砂層，安全風(fēng)險點多，對盾構(gòu)機的綜合性能提出了極高要求。

長期以來，鐵建重工集團著眼國內(nèi)外市場，依托鐵建在鐵路中長期積累的施工技術(shù)和經(jīng)驗，掌握了多項具有世界領(lǐng)先水平和完全自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)。繼煤礦斜井TBM、煤礦多功能掘錨機、永磁同步驅(qū)動盾構(gòu)等產(chǎn)品填補了世界空白后，此次首臺鐵路大直徑盾構(gòu)機又開創(chuàng)了國產(chǎn)自主研制的先河。

鐵建重工集團董事長劉飛香表示，國產(chǎn)首臺鐵路大直徑盾構(gòu)機的順利下線，有力地提升了我國裝備制造業(yè)水平和重大裝備核心競爭力，對提升鐵路工程領(lǐng)域效能、加快我國城市群城際鐵路、城市地鐵和大鐵路網(wǎng)意義重大。

隨著推動城鎮(zhèn)化和經(jīng)濟社會發(fā)展的力度越來越大，目前已初步規(guī)劃出包括長江三角洲城市群、珠江三角洲城市群、京津冀城市群等20個城市群，城際鐵路已成為連接城市群、提升城市競爭力的首選。未來5到10年，將迎來城市群城際軌道交通的發(fā)展，國內(nèi)對鐵路大直徑盾構(gòu)機的市場需求巨大。初步估算，我國大約需要約 600臺盾構(gòu)機。而面對巨大的市場，盾構(gòu)機國產(chǎn)化替代進(jìn)口是未來的目標(biāo)和主要任務(wù)。

國內(nèi)最大的盾構(gòu)機，今年9月份，在上海完成總裝，將用于武漢地鐵7號線越江隧道。該盾構(gòu)機直徑達(dá)到15.76米，是現(xiàn)役世界第盾構(gòu)機，由德國海瑞克主導(dǎo)完成。

現(xiàn)役世界第盾構(gòu)機，是日本日立造船公司2012年為美國打造、正在西雅圖使用的土壓平衡盾構(gòu)機，直徑17.45米。

（來自觀察者網(wǎng)）

標(biāo)簽：隧道機械 盾構(gòu)機械