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中国盾构在掘进中不断创新立柱盆

2022年08月13日

中国盾构在掘进中不断创新

盾构机全名叫做盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械。现代盾构集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，一直以高技术含量、多学科交叉、制造工艺复杂为限制门槛，在很长一段时间内只有美国、加拿大、德国、日本等少数几个国家能够设计制造。就在几年前，国内盾构市场还被国际巨头所垄断，如今我们坚持自主创新，国产盾构开始崭露头角并走出国门，在世界范围内与国际巨头同台竞技——

本世纪之初，我国科学界前辈钱伟长先生眼见国外盾构垄断国内市场，为此大声疾呼：“中国有着非常广大的隧道掘进机市场，但始终没有我国自己的隧道掘进机产业，我们要尽快结束这样尴尬的局面!”2001年，科技部将盾构关键技术研发列入“863”计划。瞄准世界隧道掘进机高新技术，从引进消化吸收到再创新，自主创新做盾构的征途从此展开……

创新打破国外垄断

走进上海隧道工程股份有限公司的展厅，记者看到诸多第一：建成世界最大直径和单次掘进最长距离隧道——上海长江隧道;建成世界首例复杂环境下大直径土压平衡盾构法隧道——外滩通道;建成国内第一条泥炭质土层明挖法隧道——草海隧道……尤其值得注意的是，隧道股份是一家既能揽瓷器活，又能做“金刚钻”的企业。

2002年，上海隧道股份以较强的优势成功竞标到了国家863计划国产盾构机项目，2004年9月，具有完全知识产权的国产地铁盾构机“先行号”样机问世，获得了33项技术专利，通过零部件的全国配套和自行开发制造，“先行号”的国产化率达到了70%左右，而售价仅为进口盾构机的三分之二。

2005年6月“先行号”样机首次掘进表明其主要综合指标达到国际先进水平，在第二次推进中“先行号”样机先后创造了日推进38.4米和月推进566.4米的国内盾构机施工最快纪录。样机的两次掘进充分证明，国产盾构机的技术完全摆脱了外商的束缚。“先行号”的后继订单源源不断，在首批22台盾构机投放市场后又签订了17台订单。

此后，上海隧道股份还在与德国海瑞克、日本日立、日本川崎、美国罗宾斯、北方重工等世界著名盾构机厂商竞标中胜出，产品出口新加坡、印度等地，向更广阔的国际市场迈开坚实的步伐。

上海隧道股份的成功并非个案，经过近几年来不断发展，我国盾构产业体系初步建立。目前，北方重工、中铁隧道等企业已具备自主研发能力，能够生产具有知识产权的盾构装备，比如，2008年4月25日，由中铁隧道集团自主研发制造的中国首台复合式盾构机在河南新乡中铁隧道集团盾构机产业化基地下线;由中国铁建重工集团自主研发并用于长沙地铁2号线一期工程的“开路先锋19号”盾构机，2011年5月7日成功出井……

有关专家指出，随着盾构机国产化的有效推进，已迫使国外企业降低产品价格，降价幅度约为30%，进口产品的高价位受到全面遏制。

市场呼唤核心竞争力

“在‘863’计划支持下，国内自主品牌盾构风生水起，迅速占领了半数以上的国内市场份额，一举打破了国外盾构一统天下的格局。”中铁隧道装备制造有限公司董事长李建斌告诉记者，以中铁装备为例，2010年中铁隧道生产盾构23台，手里拥有盾构机生产订单达到30台，其产品已经在国内外打出品牌，远销马来西亚，开始与国际知名品牌同台竞技。

李建斌认为，国内盾构产业的蓬勃兴起主要原因是国内市场的巨大发展空间。经过近10年的发展，国内盾构机每年生产销售约80台至100台，销售额约80亿元。他说，盾构机作为城市轨道交通、水利工程、公路铁路等领域隧道施工的关键设备，市场需求巨大。首先，我国城市地铁建设方兴未艾，在2011年至2020年，地铁隧道需要盾构机施工市场需求约为500台;其次，水底隧道、高速公路、市政建设使用盾构机潜力巨大。总体来看，未来5年至10年内，各类盾构机的市场需求应在1000台左右，销售额不低于500亿元。

巨大市场需求，推动了国内企业的研发热情。由中工联创国际装备制造研究中心发布的《2012中国掘进机械产业发展报告》显示，在市场作用力的推动下，国内不少企业已经可以单独承接项目，具有自主开发、设计、制造、成套以及施工的能力和水平，正逐步实现自主化、本土化、产业化和市场化。

从技术层面来说，我国盾构市场上德、日、美三国的技术三足鼎立，尤其以美日技术应用最广，国内企业追根溯源都能找到其影子。有关专家表示，我国企业已基本掌握集成技术，但是关键核心技术尤其是一部分关键零部件的制造技术还不成熟，仍然依赖进口。虽然在当前全球经济一体化和配套件全球采购的理念下，不必要过分强调产品的国产化率，但是我国作为世界上最大的盾构制造国，必须掌握产品的核心技术，否则必然受制于人。

制定标准是当务之急

今年7月，中国工程机械工业协会掘进机械分会正式成立。中国工程机械工业协会副秘书长俞琚说，成立掘进机械分会的初衷就是加强行业管理，引导行业走向正轨。

从当前整个行业的发展来看，盾构作为一种大型高端的施工设备，其研发制造对企业的资金、技术、人才要求较高，需要形成一定的产业集中度。俞琚表示，如今国内生产盾构的企业众多，规模偏小，欧美日等发达国家的盾构企业总和还不到20家，而我国的生产企业就达到近40家，而且数量还在增加，多而散的产业结构，不利于产业的健康发展。

中工联创国际装备制造研究中心主任隆学武也表示，设立盾构机市场准入门槛，建立规范的竞争机制是行业目前亟须解决的问题之一。从企业的角度来看，只有设立了市场准入机制，才能避免企业间盲目低水平竞争，促使优秀企业集中精力围绕市场比拼技术以及设计能力、产品制造质量和服务水平。

“国内企业生产的盾构在质量上已经不输于国外同行，但是要赢得市场的信任还需要全行业的共同努力。”李建斌告诉记者，长沙地铁2号线一期工程，采用的是中国铁建重工集团提供的15台自主研发的盾构机，此举使得长沙成为国内第一个实现了在地铁施工中，全部采用国内自主品牌盾构机的城市。他说，如果想让“长沙现象”变成一种常态，就必须以行业标准维系和增强国内盾构企业的综合实力，提升自主创新能力，提高我国重大装备在国际上的话语权。

令人欣喜的是，今年以来，国产盾构方面自主创新的喜讯不断传来：今年3月，中交天和机械设备制造有限公司的最新盾构机——直径14.93米泥水气压平和复合式盾构研制成功，标志着我国复杂隧道装备技术再上一个新台阶;我国首个隧道盾构机刀盘生产基地4月在广州落成;国内首台盾构机主轴轴承今年6月在上海试用成功……可以相信，在不久的将来，国产盾构将能够在更大更广的空间里，一展身手。