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從跟跑到領跑丨國産盾構機的掘起之路

編者按:國之重器者,國之底氣也。掘進機作為工程機械領域的“地下航母”,曾幾何時,它被人稱為“外國人的印鈔機”。十餘年來,以鐵建重工為代表的中國高端裝備制造企業,通過自主創新,把外國人的“印鈔機”變成了中國人的“争氣機”!

近期,小編特别策劃《國之重器》系列專題,為大家講述國之重器從跟跑、并跑,到領跑的故事。

從跟跑到領跑丨國産盾構機的掘起之路

國之重器

# 跟跑 #

奮起直追 後發趕超

19世紀40年代,盾構工法及其掘進裝備在西方誕生并持續發展;我國在20世紀60年代曾嘗試自主研制掘進裝備,但受限于基礎工業薄弱等因素影響,掘進裝備國産化工作發展緩慢。

20世紀80年代末期,随着北京、上海、廣州等地城市地鐵建設大規模啟動,國外掘進裝備及隧道施工技術不斷湧入我國,盾構法修建隧道的理念越來越被業界認可,但當時的盾構機全部依賴進口,我國盾構機制造行業面臨扼喉嚨之痛。修建西康鐵路隧道的時候引進了兩台TBM(全斷面岩石隧道掘進機),當時花費了六個多億人民币。不僅價格昂貴,而且服務跟不上,交貨周期也長,處處受制于人。

21世紀初期,我國正式開啟了掘進裝備關鍵技術自主研發和整機國産化工作。盾構技術領域首個973計劃獲準立項實施,盾構機/TBM技術也進入了《國家中長期科學與技術發展規劃綱要》,我國國内優勢企業不斷加速發力。在此過程中,中國鐵建在前期技術積累及工程應用的基礎上,投入巨資在湖南長沙建立盾構産業基地,自主研發國産盾構機/TBM産品,逐漸形成了具有自身特色的自主研發道路,鐵建重工應運而生。

從跟跑到領跑丨國産盾構機的掘起之路

全球最大高端地下工程裝備制造基地

鐵建重工長沙第二産業園

2010年,鐵建重工首台土壓平衡盾構機“開路先鋒19号”橫空出世,國産化率創造了當時國産盾構機的最高紀錄,并在長沙地鐵工程得到了成功的應用,這讓“洋盾構”在中國被迫降價30%。國産品牌盾構機産品逐漸在國内地鐵隧道工程市場得到應用,産品性能逐漸得到市場認可,拉開了國産盾構機替代進口的精彩大幕。

# 并跑 #

持續創新 替代進口

我國複雜多變的地質環境是隧道工程建設的挑戰,同時也是掘進裝備工程應用的試驗場,為掘進裝備産品和施工工法不斷進行技術更新提供了最寶貴的資料;同時,我國地下工程建設的深入推進,為掘進裝備創造了巨大的市場需求。

“十二五”期間,繼盾構機産品及技術之後,TBM技術被寫入《國家“十二五”科技發展規劃》,并分别獲得國家“863計劃”及“973計劃”立項支援。其中科研技術成果——中國鐵建大直徑TBM産品在吉林中部引松供水工程中得到成功應用,提前14個月完成貫通隧洞,主要性能名額達到甚至超過國外同類品牌産品,打破了國外對TBM壟斷的曆史,開創了我國同類斷面TBM隧洞施工速度之最。

在掘進期間,國産首台大直徑敞開式岩石隧道掘進機(TBM)施工最高日進尺86.5米,最高月進尺1209.8米,月平均進尺661.6米,重新整理了國内敞開式TBM施工新紀錄;開創了TBM同類斷面施工之最,TBM完好率月均94.70%,最高達98.06%,TBM使用率月均56.85%,最高達66.86%,TBM施工水準達到國際領先。

從跟跑到領跑丨國産盾構機的掘起之路

依托國家“863”計劃的國産首台大直徑敞開式

岩石隧道掘進機(TBM)在鐵建重工下線

随着國産盾構機/TBM産業不斷發展壯大,技術研發實力及市場競争力不斷提升,國産品牌國内新增市場占有率快速提高到90%以上,産品類型及工程業績不斷豐富,以鐵建重工為代表的掘進機國産品牌及産業基地,不斷凸顯着自身價值,重新整理制造傳奇。

從跟跑到領跑丨國産盾構機的掘起之路

國産最大直徑盾構機“京華号”

如今,正常國産掘進機産品已實作完全自主設計制造,涉及地鐵、鐵路、引水等基建和能源領域,産品類型、規格型号逐漸健全,系列不斷完善。産品類型包括盾構機、TBM、頂管機、多模式掘進機等,可實作水準、斜向、豎向掘進,直徑從0.5米到23米級全系列,斷面形狀由正常單圓擴充到了矩形、馬蹄形等異形。

從跟跑到領跑丨國産盾構機的掘起之路

由鐵建重工自主研制的

國産首台永磁驅動矩形頂管機在湖南長沙成功下線

在國産掘進機研制企業的努力下,國産掘進機逆市上揚,彎道超車。全球首台斜井雙模式TBM、全球首台永磁同步驅動盾構機、全球首台大埋深、可變徑敞開式TBM、國産最大直徑盾構機、國産首台大直徑敞開式TBM、國産首台雙護盾TBM……一大批重大技術裝備戴上了全球、國産首台首套的光環,撐起中國制造的新高度,一大批拳頭産品技術達到世界領先水準。

# 領跑 #

立足中國 服務世界

進入“十三五”,國産掘進機研制企業不斷加大技術研發投入,縮短新産品研發周期、持續提升産品技術性能名額,改造更新加工制造能力,創新優化産品工程應用服務方式,大力開拓産品應用領域,國産裝備在性能、成本、品質、售後服務等方面已占據絕對優勢。

從跟跑到領跑丨國産盾構機的掘起之路

鐵建重工出口俄羅斯“五朵金花”盾構機

從跟跑到領跑丨國産盾構機的掘起之路

鐵建重工出口俄羅斯11米級大直徑土壓平衡盾構機

目前,中國掘進機已經成功出口到俄羅斯、土耳其、新加坡、阿聯酋、意大利、法國等多個國家和地區。2021年,鐵建重工位列全球全斷面隧道掘進機制造商5強排名第1位,全球工程機械制造商50強排名第30位,中國工程機械制造商排名第5位。

随着中國“一帶一路”倡議持續推進,越來越多的國産掘進機走出國門,走向世界,書寫了中國制造的嶄新天地,為當地人民創造更美好的生活。

本文來自鐵建重工