10多年間，中國盾構機如何精彩逆襲？

　　“京華號”盾構機，直徑16.07米、長150米、重4300噸。橫躺著，比5層樓還要高……看似笨重，卻本領高強：鉆山入地、穿江過海，是打洞好手、隧道施工利器，似地下蛟龍，如“鋼鐵穿山甲”。鐵建重工研制的盾構機，技術上從跟跑到領跑，成為繼“中國高鐵”之后又一張“中國制造”名片。

　　北京市通州區，東六環改造工程西線隧道正在火熱建設之中。地面上，京哈鐵路上高速列車疾馳而過，乘客卻絲毫沒有察覺到一個“鋼鐵巨獸”正在數十米的地下穩穩掘進。

　　2022年4月12日，我國最大直徑盾構機“京華號”從京哈高鐵線路下成功穿越。這個龐然大物在地下突進，對地面建筑零擾動，地表沉降控制在毫米級，創造我國超大直徑盾構機施工奇跡。

　　這臺“京華號”盾構機2020年9月27日在中國鐵建重工集團股份有限公司(簡稱鐵建重工)長沙第一產業園下線。盾構機被譽為“工程機械之王”，中國曾經是零基礎，技術和市場均受制于人。如今，以鐵建重工為代表的國產品牌盾構機卻已占據全球三分之二的市場份額。

　　10多年間，中國盾構機如何精彩逆襲？

　　1 “2毫米”見功力——

　　埋頭潛行，驚艷歲月

　　盾構機掘進，靠的是最前端圓形刀盤嵌著的許多刀頭。刀盤緩緩旋轉，好似一張大嘴，刀頭如同牙齒，把巖石、砂土“嚼碎”，通過管道運送排出。

　　盾構施工是在地面下暗挖隧道，地面上不用“開膛破肚”，對路面交通影響較小。北京東六環改造工程的入地改造部分，隧道盾構施工段長約7.4公里，開挖斷面大小是一般地鐵隧道的6倍。

　　“這么大直徑的盾構機，單次掘進這么長距離，屬世界首次。”鐵建重工承擔起“京華號”的研制任務，研發團隊面對前所未有的挑戰。

　　地下空間環境復雜，地上密集分布50多個風險源。超大直徑、超長距離、超深覆土、超敏感環境，有業內權威人士擔憂：“國產設備行不行？”

　　沒兩把刷子，肯定不行。

　　掘進過程中，盾構機面臨土壓、地下水壓及泥漿進出、巖石擋道等帶來的各種干擾。研發團隊采用了一種高精度氣液平衡控制技術，在刀盤艙后面設置氣墊艙，壓力形成間接傳遞，而不是直接沖擊。形象地說，就是壓力增高，排氣；壓力突降，補氣，瞬間消除壓力波動。

　　“地下‘動靜’再大，地面上該干什么干什么，不受任何影響。”鐵建重工掘進機研究設計院副院長張帥坤介紹，“京華號”在掘進中，地表沉降始終控制在2毫米內。

　　至6月1日，“京華號”掘進突破3668米，掘進成功過半。其間，創造了單月掘進542米的新紀錄。“無論是尺寸規模，還是技術應用，‘京華號’都達到世界領先水平。”張帥坤自豪地說。

　　網絡平臺上，關于“盾構機”的短視頻，瀏覽量高達百萬人次。在享受汽車、地鐵在隧道中穿行的便利時，人們想知道，現在的隧道為何挖得又快又好。

　　在上世紀50年代，我國提出在北京首先修建地鐵的規劃。23.6公里長的北京地鐵一期工程，從提出修建到試運行，前后花了10多年。

　　打風鉆、放炮、刨石渣，我國隧道施工以前采用傳統人工鉆爆法，付出巨大人力、物力，甚至是生命。“與現在盾構機每月動輒掘進數百米相比，那時候每天起早貪黑，一個月下來挖不了幾十米。”今年58歲的鐵建重工首席技術官何其平，干了大半輩子隧道，親歷行業巨變。他深有感觸地說，如果按照當年修建北京1號線的速度建設中國所有地鐵線，至少需要花100年。由于中國有了自己的盾構機，讓地鐵建設速度快進了60多年。

　　與行業前輩們相比，80后張帥坤是幸運的。他的微信頭像是“京華號”，照片留白處寫著：埋頭潛行，驚艷歲月。這8個字，成為國產最大直徑盾構機的最佳注解，也是無數辛勤奉獻的科研人員、產業工人的生動寫照。

　　2  從“1”到“1000+”——

　　外國人的“印鈔機”變成中國人的“爭氣機”

　　從衛星的角度俯瞰，湖南長沙，鐵建重工超級工廠就是一處閃光的工業新地標。

　　“京華號”誕生的10年前，鐵建重工生產出首臺土壓平衡盾構機，取名“開路先鋒19號”。

　　“開路先鋒”一舉破局。“讓原本平均售價約1.5億元的‘洋盾構’，在中國迅速降價30%。”鐵建重工黨委書記、董事長劉飛香說。

　　上世紀90年代，我國從國外進口盾構機，用于大型隧道工程項目建設。鐵建重工掘進機研究設計院副院長巫敏曾在隧道施工單位開過洋設備，他常想“什么時候能用上國產盾構機”。

　　國外盾構機賣得貴，服務更貴。外方把關鍵技術攥在手中，收著高昂服務費，出了問題要等到工作日才解決，還常常不接受國內施工方的整改優化建議。

　　快速發展的中國日新月異，高鐵、地鐵路網通達，水利、礦山建設快馬加鞭。盾構機這樣的大型工程裝備，太重要了。

　　不能總被外國人牽著鼻子走。2008年，鐵建重工決定專攻定制化的地下工程裝備。

　　在科技部“863”課題支持下，2012年，鐵建重工向國產首臺巖石隧道掘進機(TBM)發起沖擊。與“吃”軟巖砂石的盾構機不同，巖石隧道掘進機將硬巖作為“下飯菜”，這也是中國隧道掘進裝備自主化、國產化的薄弱環節。

　　得知這個消息，憋著一股勁的巫敏放棄當時收入更高的工作，投身國產首臺TBM的研制。

　　從無到有，摸索前行。針對刀盤、護盾、主梁支撐推進等二三十個大的部件，每個部件組建一支攻關團隊。每個數據一遍遍核算，又一次次推倒重來。經審核的機械部分圖紙多達3000多張。

　　2014年底，國產首臺敞開式TBM在鐵建重工下線。在參與吉林省引松供水工程的建設中，這臺TBM最高月進尺達到1209.8米，提前一年多完成標段任務，將同場競技、當時世界排名第一的外國品牌，遠遠拋在身后。“非常提氣！”巫敏對這臺產品頗為得意。

　　如今，鐵建重工長沙一、二產業園擁有40條盾構機生產線，躍升全球最大地下工程裝備制造基地。10年來，從這里發出的掘進機已超過1000臺。曾被外國人視為“印鈔機”的盾構機，如今成了中國人的“爭氣機”。

　　大國重器服務大國工程。西部水利工程，最大埋深達2268米，遍布蝕變巖帶，可變徑敞開式TBM破解困擾世界挖掘行業的“卡機”難題，順利闖關奪隘；深江鐵路珠江口隧道，“深江1號”向106米的海底深處挺進，助力打造粵港澳大灣區半小時生活圈……

　　3  從“學徒”到“老師”——

　　中國裝備加速裝備世界

　　初夏時節，在長沙市湘江西岸，超大直徑盾構機“星盛號”正在調試，即將開啟穿越湘江之旅，助力緩解長沙中心城區過江交通瓶頸問題。

　　從北京到長沙，15米及以上的超大直徑盾構機，鐵建重工已研制出6臺。中國盾構機的核心技術自主可控能力，愈發成熟強大。

　　盾構機集機、電、液、光、控制、工程等多領域高精尖技術于一體，制造工藝復雜，其自主化程度直接反映一個國家的工業水平和產業鏈完善程度。

　　尺寸，有“超大”，也有“微小”。直徑只有0.5米的盾構機，“麻雀雖小，五臟俱全”。

　　技術，從跟跑到部分領跑。水平掘進或豎井、斜井，多種模式、異型斷面，都不在話下。

　　市場份額從配角到主角。鐵建重工巖石隧道掘進機產量連續5年在國內保持第一。以鐵建重工為代表的國產品牌盾構機，國內市場占有率攀升到95%以上，占據全球三分之二的市場份額。

　　人無我有、人有我優，中國掘進機大步走出國門。

　　上世紀50年代，蘇聯專家來到中國，幫助北京規劃了第一條地鐵線。60年后，來自鐵建重工的5臺盾構機，參與修建莫斯科地鐵第三換乘環線西南段，被當地人親切地稱為“五朵金花”。

　　“五朵金花”傲雪綻放，戰勝零下30攝氏度的極寒環境，刷新當地地鐵施工新紀錄，成為中國盾構機海外施工典范。

　　2022年春節前夕，經過一場長達7個多小時的越洋連線，鐵建重工與意大利一家施工企業敲定合作。中國盾構機即將首次挺進意大利市場。

　　“上百項技術參數逐一對照，對方的態度逐漸由不信任變為信任。”鐵建重工掘進機研究設計院工程師鐘晴介紹，中國盾構機在價格、性能、質量、服務等方面具有綜合優勢，比國外品牌更有競爭力。他感觸地說，“以前‘請老師’，如今‘當老師’。不到20年，變化太大了。”

　　記者走進鐵建重工總裝車間，但見一臺臺盾構機正在有序吊裝、測試，底座標簽顯示目標地有斯里蘭卡、印度、新加坡。今年一季度，鐵建重工海外新簽合同額同比增長9倍。

　　沿“一帶一路”，中國裝備加速裝備世界。2021年，鐵建重工躋身全球工程機械制造商30強，位居全球全斷面隧道掘進機制造商5強榜首。

　　【青年觀察】

　　課堂搬進車間　我有“億點點”心動

　　鄧康威(中南大學城市地下空間工程專業大三學生)

　　選擇城市地下空間工程專業，實屬偶然。大一的一個周末，我在圖書館看到幾本與城市地下空間相關的書，了解到地上空間使用日趨飽和，地下空間將成為城市建設的“主戰場”。于是，在進行專業細分時，我選擇了這個專業。

　　這學期的專業課，常常會講到盾構機。此次作為湖南日報青年觀察員來到鐵建重工，近距離觀察盾構機，對我來說，如同把課堂搬進了車間，與課堂上對著書本、圖紙學習盾構機的原理和構造，是完全不一樣的體驗。

　　企業贈送的盾構機積木拼裝玩具，我用了6個小時拼好，權當體驗一把“制造”盾構機的樂趣。實際上，一臺盾構機上大大小小的零部件超過3萬個。從常規直徑到超大直徑盾構機的研制，技術人員潛心攻關了2900多個日夜。

　　盾構機從外國人的“印鈔機”變成中國人的“爭氣機”，這句話讓我印象深刻。科研工作者啃下一項項核心技術的“硬骨頭”，產業工人練就精益求精的硬本領，讓中國自主研制盾構機不再受制于人，從零基礎到掌握關鍵核心技術，領跑全球。

　　走進盾構機超級工廠，看到盾構施工的大場面，還如愿以償當了一把“盾構司機”。 這一堂“沉浸式體驗課”，讓我感受到硬核科技的創新力量，更讓我有“億點點”心動，對未來有了不一樣的規劃。

　　城市地下空間蘊藏著無限的發展空間，未來，等待我們用更廣博的知識、更開闊的眼界去改變與創造。（全媒體記者曹嫻 通訊員胡清）

　　轉自：湖南日報

　　【版權及免責聲明】凡本網所屬版權作品，轉載時須獲得授權并注明來源“中國產業經濟信息網”，違者本網將保留追究其相關法律責任的權力。凡轉載文章及企業宣傳資訊，僅代表作者個人觀點，不代表本網觀點和立場。版權事宜請聯系：010-65363056。

延伸閱讀