俗话说得好,工欲善其事必先利其器,而我们要想修隧道、搞高铁,盾构机这东西的重要性就提升了很高的优先级。
而根据网上的消息,日本盾构机每小时能工作3.6米,德国则是6米。
那问题就来了,中国的盾构机实力如何呢?
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要说这盾构机,其实就是个专门在地下打隧道的大家伙,长得有点像一节巨型圆柱子,前面装着带着各种刀片的刀盘,一边转一边啃石头、挖泥土。
听上去原理很简单,但实际上它可不是简单的机器,里面藏着机械、电气、液压这些好多门学问,数万个零件凑在一起才能干活,还得能在地下转弯,技术含量高得很,所以被叫做“工程机械之王”。
详细来说,修地铁要它钻地下通道,建高铁得靠它挖隧道,甚至搞水利工程、建公路隧道都离不开。
可就是这么关键的设备,过去很长一段时间都被少数国家攥在手里,他们靠着技术垄断,想卖多贵就卖多贵,别人还只能看着。
美国就是这当中的典型,早年间美国的盾构机技术在全球都排得上号。
据说他们的盾构机平均每小时能挖3.6米,修地铁、公路隧道的时候效率挺稳定。
而这或许还得益于他们在机械工程和自动化控制方面的老底子,毕竟也算是个老牌科技大国了。
不过这几年美国的盾构机有点跟不上趟了,进步速度比较慢,这可能是他们国内基建搞得差不多了,没那么多新工程,市场小了,搞创新的劲头也就弱了。
那德国呢?
竟人家是工业强国,玩这个很有一套。
而实际上,德国盾构机速度比美国快多了,能到每小时6米,就拿他们海瑞克公司的S-880型来说,在慕尼黑地铁项目里,那速度确实让人佩服。
可德国盾构机也不是万能的,碰到复杂地质就歇菜。
有回在香港挖海底隧道,遇到卵石层,德国盾构机的刀盘被撞得抖个不停,速度一下子掉到每小时1米。
看来它的本事,还得看地质给不给面子,太复杂了就不行。
对于中国来说,咱们地域辽阔,地形又复杂,有群山有河流,要建全球第一的高速公路网、高速铁路网,还得搞地铁、水利这些大工程,哪样都不好离开隧道。
尤其是像川藏铁路那种地方,海拔高,地质条件复杂得要命,没有靠谱的盾构机根本拿不下来。
所以对咱们来说,盾构机就是打通地下脉络的关键工具,缺了它可不行。
可早年间,咱们自己造不出盾构机,完全得看别人脸色。
上世纪90年代,修西康铁路的秦岭隧道,没办法只能从德国买,一台就要3.5亿元,还是旧机器按新的算钱。
更气人的是,机器坏了要修,人家不让咱们看,还拉警戒线,修得快慢全看他们心情,有时候想加工个简单零件,发现图纸错了,让他们派人来处理,每天咨询费就要1万元,还得管吃管住管路费。
这滋味,谁受得了?
从那时候起,“造中国人自己的盾构机”就成了大家的心愿。
2002年,国家把“隧道掘进机关键技术研究”列入了“863计划”,当成国家级重点工程来抓。中铁隧道集团挑了18个人,组成研发项目组,就这么开始了攻关。
然而盾构机涉及机械、力学、液压、电气等几十个领域,光精密零件就有3万多个,一个控制系统就有2000多个控制点。
当时咱们啥经验都没有,也没人指导,只能从零开始,一点点画图纸。
就这么啃了6年硬骨头,2008年,咱们第一台有自主知识产权的复合式土压平衡盾构机“中国中铁1号”终于下线了,这一下就打破了外国盾构机一统天下的局面。
不过刚开始,国产盾构机在国内市场也就占10%,听起来就不太妙。
但咱们的科研人员没气馁,接着搞创新。
慢慢的,国产盾构机的性能越来越强,不仅能适应各种复杂地质,还不断推出新花样,像超大断面矩形盾构、世界首台马蹄形盾构、世界首台联络通道专用盾构,还有世界最大直径的硬岩掘进机,这些都是咱们自己搞出来的。
更重要的是,咱们突破了核心零部件的卡脖子问题。
就说主轴承吧,它承担着盾构机运转的主要载荷,是刀盘驱动系统的关键部件,以前一直靠进口。
后来咱们自己攻关,中铁装备联合别的企业,突破了主轴承、减速机的设计制造技术,让咱们的盾构机装上了“中国芯”,再也不用受制于人。
要说咱们的盾构机有多厉害,实际工程里的表现最有说服力。
成都地铁2号线、4号线建设的时候,那里的地质特别复杂,有漂石、砂卵石,还容易涌水,以前这种地方用的都是外国盾构机。
那次咱们用了“1+1模式”,就是国产盾构机和进口盾构机在左右线同时开工,相当于同台打擂。
咱们的员工知道这场较量不能输,每天都卯足了劲干。10个月后结果出来了,国产盾构机的各项性能指标都比进口的好,这一下,大家对国产盾构机的信心就上来了。
还有汕头海湾隧道项目,用的是咱们自主研制的15米级超大直径泥水平衡盾构机。
那里的施工条件别提多复杂了,有孤石、有基岩,还是8度地震烈度区。
就是在这种情况下,咱们的盾构机不仅成功贯通了隧道,还和进口盾构机比了一比,结果咱们的总掘进用时少了两个月,这实力可不是吹的。
而川藏铁路大家都知道,那是世界上海拔最高、地质环境最复杂的铁路,咱们的盾构机就在那里大显身手,有力支持了这个国家重大项目的建设,这本身就说明咱们的盾构机在极端条件下有多靠谱。
而且别看咱们的盾构机这么厉害,咱们可没把这技术藏起来,反而让它走出国门,帮别的国家搞建设。
早在2012年,马来西亚建捷运线项目,本来打算向欧洲公司买盾构机,咱们的“中铁50号”“中铁51号”争取到了这个机会。
施工的时候,“中铁50号”遇到了一块20多米长、硬度300兆帕的孤石,远超地质报告里说的砂岩、泥岩硬度,结果它硬是靠可靠的性能闯过去了。
到现在,中铁装备的盾构机已经出口到全球21个国家和地区,连续3年产销量世界第一。
从曾经依赖进口,到现在让“中国造”盾构机走向世界,这一路走来,咱们靠的是自主创新,靠的是不断突破,未来咱们还要在智能化上更进一步,让隧道建造实现自动化,这就是咱们中国盾构机的底气和追求。
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更新时间:2025-07-18
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