記者 | 王月倫
編輯 | 莊鍵
1月20日，中國(guó)中鐵（601390.SH）子公司中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司（下稱(chēng)中鐵裝備）官微宣布，由其研制的“中鐵1207號(hào)”土壓平衡盾構(gòu)機(jī)即將運(yùn)往巴西，用于圣保羅地鐵2號(hào)線的施工?！爸需F1207號(hào)”開(kāi)挖直徑11.66米，整機(jī)長(zhǎng)約100米，是中國(guó)出口至南美市場(chǎng)的最大直徑盾構(gòu)機(jī)。
盾構(gòu)機(jī)是集多種技術(shù)于一體的高端隧道掘進(jìn)裝備，零部件超過(guò)3萬(wàn)個(gè)，有著“工程機(jī)械之王”的稱(chēng)號(hào)，主要應(yīng)用于城市地鐵、管網(wǎng)、鐵路等工程的建設(shè)。它既能對(duì)前方土壤進(jìn)行挖掘推進(jìn)，同時(shí)還能支撐起挖掘后的洞壁，向外排出渣土，以防止坍塌。與傳統(tǒng)“鉆爆法”相比，盾構(gòu)機(jī)的施工效率可提高3-5倍，并提升施工環(huán)境的安全性。
2008年，國(guó)內(nèi)第一臺(tái)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機(jī)誕生，相比于盾構(gòu)機(jī)發(fā)源地法國(guó)晚了逾百年。但借助國(guó)內(nèi)基建迅猛增長(zhǎng)的東風(fēng)，國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)飛速發(fā)展，并成功實(shí)現(xiàn)了反向出口。
第一臺(tái)國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的誕生
2008年是中國(guó)盾構(gòu)機(jī)市場(chǎng)的分水嶺。由中國(guó)中鐵研制的“中國(guó)中鐵1號(hào)”在當(dāng)年誕生，為國(guó)內(nèi)第一臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機(jī)，它適用于土質(zhì)強(qiáng)度差別較大、斷面土層不均勻的復(fù)雜地質(zhì)。
在此之前，國(guó)內(nèi)所需的盾構(gòu)機(jī)設(shè)備基本依靠進(jìn)口。這些進(jìn)口設(shè)備不但價(jià)格高昂，中國(guó)企業(yè)還需為此支付不菲的技術(shù)維修費(fèi)用。
因此，盾構(gòu)機(jī)一度成為困擾國(guó)內(nèi)基建發(fā)展效率的重要問(wèn)題。土壓平衡盾構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研制項(xiàng)目在2001年被列入“863計(jì)劃”（即國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃），由中國(guó)中鐵子公司中鐵隧道局集團(tuán)承擔(dān)。 中國(guó)中鐵正式啟動(dòng)研發(fā)國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)，才有了七年后“中國(guó)中鐵1號(hào)”的誕生。
隧道施工對(duì)設(shè)備安全可靠的要求極高，一旦出現(xiàn)問(wèn)題，代價(jià)將十分慘重。在國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)誕生之初，客戶(hù)對(duì)新研發(fā)的國(guó)產(chǎn)設(shè)備并不信任。
中鐵裝備副總經(jīng)理王杜娟曾透露，成都地鐵的建設(shè)與國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)的興起同步，當(dāng)時(shí)市場(chǎng)上主要是國(guó)外品牌盾構(gòu)，幾經(jīng)波折，中國(guó)中鐵的盾構(gòu)機(jī)以更好的地質(zhì)適應(yīng)性和掘進(jìn)效率的表現(xiàn)，才取得了客戶(hù)、業(yè)主的認(rèn)可，最終中標(biāo)進(jìn)入市場(chǎng)。
此后，國(guó)內(nèi)盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)商的市場(chǎng)份額迅速擴(kuò)大。2009年，國(guó)內(nèi)所使用的盾構(gòu)機(jī)近95%來(lái)自進(jìn)口。但從2012年開(kāi)始，中鐵裝備的盾構(gòu)機(jī)已連續(xù)十年保持國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率第一。2017年，國(guó)內(nèi)自主研制的盾構(gòu)機(jī)產(chǎn)銷(xiāo)量攀升至全球第一。
在市場(chǎng)份額提升的同時(shí)，國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)近年來(lái)還在不斷實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。2020年9月，國(guó)內(nèi)研制的最大直徑盾構(gòu)機(jī)“京華號(hào)”在長(zhǎng)沙下線，標(biāo)志著國(guó)內(nèi)超大直徑盾構(gòu)成套技術(shù)躋身世界前列。
“京華號(hào)”由中國(guó)鐵建（601186.SH）下屬公司鐵建重工（688425.SH）和中鐵十四局共同打造，中國(guó)鐵建是另一家國(guó)內(nèi)主要的盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)商。“京華號(hào)”的最大開(kāi)挖直徑達(dá)16.07米，位列世界第三。
國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)反向出海之路
法國(guó)是世界盾構(gòu)機(jī)的發(fā)源地，也是盾構(gòu)機(jī)制造強(qiáng)國(guó)。
1806年，法國(guó)工程師馬克·布魯諾爾（Mare Isambart Brunel）觀察到蛀蟲(chóng)用分泌液涂在孔壁上來(lái)鉆出木板孔道，從而發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)掘進(jìn)隧道的原理并注冊(cè)了專(zhuān)利。1825年，第一條盾構(gòu)法隧道在英國(guó)泰晤士河下修建完成。
2019年12月，中鐵裝備研制的兩臺(tái)大直徑土壓平衡盾構(gòu)機(jī)在鄭州下線，這兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)是為修建法國(guó)巴黎地鐵訂制的。
中國(guó)盾構(gòu)機(jī)第一次出口到世界盾構(gòu)機(jī)制造強(qiáng)國(guó)，打破了國(guó)外掘進(jìn)機(jī)企業(yè)對(duì)高端市場(chǎng)的壟斷。起步晚了近兩個(gè)世紀(jì)的國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)，僅花了十多年時(shí)間，就有能力與盾構(gòu)機(jī)強(qiáng)國(guó)同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)。
中鐵裝備重大專(zhuān)項(xiàng)研究院院長(zhǎng)李建斌去年撰文稱(chēng)，截至目前，以中鐵裝備為代表的國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)在國(guó)內(nèi)新增市場(chǎng)占有率已達(dá)95%以上，并占據(jù)全球三分之二的市場(chǎng)份額。
國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手主要包括日本三菱重工、德國(guó)海瑞克、美國(guó)羅賓斯、加拿大羅浮特等。
2012年，中鐵裝備的盾構(gòu)機(jī)首次出海。通過(guò)針對(duì)性設(shè)計(jì)提升設(shè)備性能，提前43天完成馬來(lái)西亞一條隧道的貫通，創(chuàng)造了當(dāng)?shù)囟軜?gòu)施工紀(jì)錄，由此奠定了中國(guó)造盾構(gòu)機(jī)的海外聲譽(yù)。
隨后，中鐵裝備又敲開(kāi)了以高標(biāo)準(zhǔn)著稱(chēng)的新加坡、意大利等25個(gè)國(guó)家和地區(qū)的市場(chǎng)，出口到海外的盾構(gòu)機(jī)累計(jì)達(dá)到80臺(tái)左右。
出口國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)的品質(zhì)也在不斷提升。2021年8月，中鐵裝備研制的“中鐵977號(hào)”盾構(gòu)機(jī)用于意大利那不勒斯—巴里高速鐵路項(xiàng)目，開(kāi)挖直徑12.2米，是目前中國(guó)出口歐洲最大直徑的盾構(gòu)機(jī)。
去年11月，印度尼西亞雅萬(wàn)高鐵重點(diǎn)工程1號(hào)隧道完成盾構(gòu)施工，其選用的盾構(gòu)機(jī)同樣來(lái)自中國(guó)出口，直徑為13.19米。該盾構(gòu)機(jī)由中交天和機(jī)械設(shè)備制造有限公司自主研制，隸屬于中國(guó)交建（601800.SH）。