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用于丹麥軌道交通建設的中國盾構機。

9月29日，在位于河(he)南(nan)鄭州的(de)(de)中(zhong)國中(zhong)鐵(tie)工程(cheng)裝備集團有限公司(以(yi)下(xia)簡稱“中(zhong)鐵(tie)裝備”)盾(dun)構(gou)總(zong)裝車(che)間，一(yi)臺直徑8.64米的(de)(de)土(tu)壓平(ping)衡盾(dun)構(gou)機正式下(xia)線，這是中(zhong)國中(zhong)鐵(tie)自主研制的(de)(de)第1000臺盾(dun)構(gou)機。這一(yi)天，車(che)間標語“造中(zhong)國人(ren)自己的(de)(de)盾(dun)構(gou)，造中(zhong)國最好的(de)(de)盾(dun)構(gou)，造世(shi)界(jie)最好的(de)(de)盾(dun)構(gou)”顯(xian)得格外醒目(mu)。

“上天(tian)有(you)(you)神舟，下(xia)海有(you)(you)蛟龍，入地有(you)(you)盾(dun)(dun)構”。作為“入地”利器，盾(dun)(dun)構機在(zai)某種程度(du)上代表一(yi)國(guo)(guo)(guo)基建(jian)實力，是大國(guo)(guo)(guo)建(jian)設必不可(ke)少的核心裝(zhuang)備。從(cong)(cong)自力更生、自主研發，到(dao)(dao)(dao)走出國(guo)(guo)(guo)門、成為亮眼的中國(guo)(guo)(guo)名片，再到(dao)(dao)(dao)突破關(guan)鍵(jian)技(ji)術(shu)、讓民(min)族盾(dun)(dun)裝(zhuang)上“中國(guo)(guo)(guo)芯(xin)”，中國(guo)(guo)(guo)盾(dun)(dun)構人一(yi)路(lu)走來，著(zhu)實不易(yi)。12載春秋，中鐵1號(hao)到(dao)(dao)(dao)1000號(hao)，見(jian)證了(le)以中鐵裝(zhuang)備為代表的中國(guo)(guo)(guo)企(qi)業艱苦攻(gong)關(guan)的奮斗史，更見(jian)證了(le)國(guo)(guo)(guo)產(chan)盾(dun)(dun)構從(cong)(cong)無(wu)到(dao)(dao)(dao)有(you)(you)、從(cong)(cong)有(you)(you)到(dao)(dao)(dao)優(you)、從(cong)(cong)優(you)到(dao)(dao)(dao)強的逆襲歷程。

歷史(shi)和實踐證明(ming)，技術封(feng)鎖、產(chan)品壟斷，只(zhi)(zhi)會讓我們更強大。只(zhi)(zhi)有掌握核心技術和關鍵零部件，才不會受制(zhi)于人(ren)。

2008年，中國中鐵1號盾構機下線。

造中國人自己的盾構

200年前，法(fa)國工程師(shi)布(bu)魯諾(nuo)爾(er)從(cong)一(yi)種(zhong)名叫(jiao)“鑿船貝”的軟體動(dong)物身(shen)上獲得(de)靈感，提出盾構掘進(jin)隧道(dao)(dao)原理，發(fa)明了“開放型手掘盾構”，并應用于世界上第一(yi)條水底(di)隧道(dao)(dao)——泰晤士河水底(di)隧道(dao)(dao)，成為人類歷(li)史(shi)上隧道(dao)(dao)施工的一(yi)大技(ji)術突(tu)破。

隨著工業化水(shui)平的不斷提(ti)高，機械力逐漸取代(dai)人力開(kai)挖(wa)(wa)。作為最先進的隧道挖(wa)(wa)掘機械工具，盾(dun)構(gou)機憑借快速(su)、方便、安(an)全的優勢廣泛(fan)應用于鐵(tie)路、公路、地鐵(tie)、市政、水(shui)電(dian)等(deng)多種隧道工程中，被譽(yu)為“工程機械之(zhi)王”。盾(dun)構(gou)技術也(ye)成為衡(heng)量(liang)一個國家裝備(bei)制(zhi)造業水(shui)平的重要標志。

就在歐美日大力推動(dong)盾(dun)構(gou)技術(shu)升(sheng)級的20世紀后半葉(xie)，基于(yu)大量基礎設施(shi)建設而對盾(dun)構(gou)機有(you)巨大需求的中國，卻沒有(you)一臺真正屬于(yu)自己(ji)的盾(dun)構(gou)。

六七十年代(dai)，北京(jing)、上(shang)海等地的(de)研究機(ji)構，曾在盾構機(ji)研發(fa)上(shang)取得一定突破。但受當時(shi)技術、經濟(ji)等各方面條件(jian)制約，發(fa)展(zhan)一直較(jiao)為緩慢(man)。

1996年12月(yue)18日，西安至(zhi)安康的(de)(de)西康鐵路開始修建(jian)，其中經過全(quan)長18.46公(gong)里(li)的(de)(de)秦嶺隧道(dao)。為了保障安全(quan)、縮短工期(qi)，國(guo)家以每(mei)臺(tai)3.5億元(yuan)的(de)(de)價格(ge)從(cong)德國(guo)采購了兩臺(tai)盾構機。結(jie)果挖掘效率(lv)大大提升，隧道(dao)提前10個月(yue)貫通。

“洋(yang)盾構(gou)”有甜頭，但越往后問題越多。買的是(shi)舊(jiu)機(ji)器，卻要按新設(she)(she)備付錢；機(ji)器維(wei)修(xiu)保養時不許中方(fang)參加(jia)，還拉警戒線(xian)；維(wei)修(xiu)進度中方(fang)說了不算，完全取決于(yu)外方(fang)……“有次(ci)我們要加(jia)工一個簡(jian)單的拖(tuo)車(che)鋼結(jie)構(gou)件(jian)(jian)，發現外方(fang)圖紙有錯(cuo)誤(wu)。因(yin)為不是(shi)設(she)(she)計(ji)方(fang)，只好催他們派人處理。但人家提出的條件(jian)(jian)是(shi)每天咨詢費1萬(wan)元，還要負責所有的差旅(lv)食宿。”中鐵裝備設(she)(she)計(ji)研究總院院長賀飛表示。

沒(mei)有核心技術就(jiu)(jiu)沒(mei)有話語權，就(jiu)(jiu)會(hui)永遠受制于人(ren)。從那時起，“造中國(guo)人(ren)自己(ji)的盾構”便(bian)成為中國(guo)盾構人(ren)的夢想。

時間進入21世紀。為(wei)打破西方技(ji)術壟(long)斷，2002年，“隧道(dao)掘進機(ji)關鍵技(ji)術研究”被列入“863計劃(hua)”，成(cheng)為(wei)國家級重點(dian)工程(cheng)。由中鐵隧道(dao)集團18人組成(cheng)的盾(dun)構機(ji)研發項目組也于當年10月成(cheng)立。

盾構(gou)機研發涵蓋機械(xie)、力(li)學、液(ye)壓、電氣等數(shu)十個(ge)(ge)領(ling)域，精密零部(bu)件多(duo)(duo)(duo)達3萬多(duo)(duo)(duo)個(ge)(ge)，一個(ge)(ge)控制(zhi)系統就(jiu)有(you)2000多(duo)(duo)(duo)個(ge)(ge)控制(zhi)點。“項目組(zu)沒有(you)技(ji)術指導，從(cong)零起步，硬是(shi)從(cong)設計圖紙干起。僅是(shi)弄清(qing)刀盤刀具(ju)問題，我國就(jiu)花了(le)近5年時間。”賀(he)飛(fei)說，為了(le)印證數(shu)據，他們不斷(duan)前往(wang)施工(gong)現場求證，加班熬夜(ye)是(shi)家常便飯(fan)，通宵也是(shi)常事。

就這樣，啃了6年(nian)硬骨頭，在(zai)無數科研人員與專家學者的(de)共同努力(li)下，2008年(nian)，中(zhong)國(guo)(guo)首臺具(ju)有自主知識產權(quan)的(de)復(fu)合式土壓平衡盾(dun)構——中(zhong)國(guo)(guo)中(zhong)鐵1號成功下線，后(hou)應用于天津地鐵項目。至此，“洋(yang)盾(dun)構”一統天下的(de)局面被打(da)破了。

2018年，直徑15.8米的中國中鐵588號“春風號”盾構機下線。

民族盾有“中國芯”

雖然有(you)了國(guo)產(chan)盾(dun)(dun)構機，但面(mian)對國(guo)內(nei)10%的市場份額，不(bu)少(shao)人心里(li)打鼓：國(guo)產(chan)盾(dun)(dun)構能行(xing)嗎？

2012年1月，成都地(di)鐵(tie)2號線、4號線開工建(jian)設(she)。當(dang)地(di)地(di)質復雜，漂石(shi)、砂卵石(shi)、涌水突出。在(zai)以往(wang)的地(di)鐵(tie)施工中(zhong)(zhong)，所有盾構都是國外品牌。“這并不(bu)是說進口設(she)備在(zai)施工過程中(zhong)(zhong)不(bu)會出現問題，而(er)是在(zai)當(dang)時，人們對我(wo)們自己研發的盾構機還心存顧慮。”賀飛說。

歷(li)經3個多月的(de)交流與溝通，中鐵裝(zhuang)備團隊慢(man)慢(man)打(da)消了設計、施工等單位的(de)疑(yi)慮，最終采用(yong)“1+1模式”，即國產盾(dun)(dun)構(gou)和(he)進口盾(dun)(dun)構(gou)左(zuo)右(you)線(xian)同時始發(fa)。“這其實就(jiu)給(gei)了我(wo)們一個同臺較(jiao)量的(de)機會，當(dang)然要全力以(yi)赴！”此后，每名員工每天都(dou)緊張忙碌(liu)著，他們明白，這場較(jiao)量不能輸。

10個月后，國(guo)產盾構的各(ge)項性能(neng)指標(biao)均優于進口盾構，有力提振了(le)中國(guo)盾構人的信(xin)心。

類似的較量還有(you)很多。今年8月7日，中(zhong)國自主研(yan)制(zhi)的15米級超大直徑泥水平衡盾(dun)構機克服孤石、基巖、8度地震烈度區等復雜施工(gong)條件，成(cheng)功(gong)貫通汕頭海灣隧道。在與進口盾(dun)構東西線(xian)兩座隧道競技過(guo)程中(zhong)，國產盾(dun)構總掘進用時少了兩個月。

近年來(lai)，超大斷(duan)面(mian)矩形盾(dun)(dun)構(gou)(gou)、世界(jie)首(shou)臺(tai)馬(ma)蹄形盾(dun)(dun)構(gou)(gou)、國(guo)(guo)內最(zui)大直徑土壓平衡盾(dun)(dun)構(gou)(gou)、世界(jie)首(shou)臺(tai)聯絡通道專用盾(dun)(dun)構(gou)(gou)、世界(jie)最(zui)大直徑硬巖掘(jue)進機等新產品(pin)不斷(duan)涌現。在與(yu)國(guo)(guo)外盾(dun)(dun)構(gou)(gou)競爭中，國(guo)(guo)產盾(dun)(dun)構(gou)(gou)在國(guo)(guo)內市場的(de)占(zhan)有率達90%以上，占(zhan)全(quan)球市場份額2/3，并(bing)將同類產品(pin)價格(ge)拉低40%。

“工(gong)欲善其事，必(bi)先利其器(qi)”。盾(dun)構核心零部(bu)件(jian)關系(xi)重大，易被卡脖子。主(zhu)(zhu)軸承承擔盾(dun)構機運轉過(guo)程的(de)主(zhu)(zhu)要(yao)載荷，是(shi)刀盤驅動系(xi)統的(de)關鍵部(bu)件(jian)。但由于(yu)制造工(gong)藝復(fu)雜(za)、原材料性能(neng)要(yao)求高(gao)、設計理論(lun)不(bu)成熟等原因，中(zhong)國盾(dun)構主(zhu)(zhu)軸承長期依賴進(jin)口。

今年9月26日，在(zai)蘇州軌道(dao)交通(tong)6號線10標項目現場，首臺采用國產3米(mi)級主軸(zhou)承盾構(gou)機(ji)“中鐵872號”順利始發，這是中國主軸(zhou)承首次在(zai)軌道(dao)交通(tong)領域執行地下掘進任務。民族盾裝上“中國芯”，得益于盾構(gou)/TBM主軸(zhou)承減速機(ji)工業試驗(yan)平(ping)臺項目。

2015年(nian)7月，中(zhong)鐵裝備聯合洛陽LYC軸(zhou)承有限公司(si)和(he)鄭州(zhou)機械研究(jiu)所，成功申(shen)報工(gong)業(ye)轉型升(sheng)級國家強基工(gong)程(cheng)。項(xiang)目團隊(dui)與時間角力，和(he)困難較勁，終(zhong)于突破(po)主(zhu)軸(zhou)承、減(jian)速(su)(su)機設(she)計制(zhi)造關(guan)鍵技術。今年(nian)5月，中(zhong)鐵裝備對通過試驗檢測的(de)首批國產化6米級盾構(gou)3米主(zhu)軸(zhou)承、減(jian)速(su)(su)機進行展示，標志著中(zhong)國盾構(gou)核心(xin)部(bu)件國產化取得新的(de)重大突破(po)，將有效降低對關(guan)鍵部(bu)件進口的(de)依賴(lai)。

2020年，中國中鐵1000號盾構機下線。

造世界最好的盾構

要不斷提(ti)升中國盾構(gou)的競(jing)爭力(li)和(he)影響(xiang)力(li)，就不能止步于(yu)國內搭臺比試。

馬(ma)來(lai)西亞，是中鐵裝備邁出國(guo)門第一站。2012年(nian)，馬(ma)來(lai)西亞正在(zai)推進MRT項(xiang)目(mu)(馬(ma)來(lai)西亞捷運(yun)線)。一期(qi)工程時，承包該項(xiang)目(mu)的(de)(de)中鐵國(guo)際集(ji)團馬(ma)來(lai)西亞公(gong)司主動向(xiang)馬(ma)方推薦中鐵裝備生產的(de)(de)盾構機。

然而，馬(ma)方對中(zhong)國盾構(gou)并不信任，直言不諱道：“你們(men)在(zai)(zai)中(zhong)國做得好，但在(zai)(zai)海外市場沒(mei)有經驗，我們(men)對你們(men)非常擔心(xin)。”即便(bian)如此，中(zhong)方團隊仍不停(ting)地往返于中(zhong)馬(ma)兩國，向(xiang)馬(ma)方介紹中(zhong)國盾構(gou)的發(fa)展歷程，并邀請他(ta)們(men)來華(hua)實地考察。

“中(zhong)國盾構(gou)的(de)發展速度令人驚奇(qi)！”這是代表(biao)團考(kao)察(cha)后發出的(de)感慨。隨后，馬方決定購買(mai)兩臺中(zhong)國盾構(gou)機，即“中(zhong)鐵50號(hao)”“中(zhong)鐵51號(hao)”。

施工(gong)中(zhong)(zhong)，“中(zhong)(zhong)鐵(tie)50號”曾遇到(dao)一塊20多(duo)米(mi)長的(de)孤石，其(qi)硬度(du)達到(dao)300兆帕，遠(yuan)遠(yuan)超出(chu)地質報告(gao)所(suo)提的(de)砂巖、泥巖不(bu)到(dao)80兆帕，但它憑借可靠的(de)性能通過了考驗。其(qi)兄弟“中(zhong)(zhong)鐵(tie)51號”表(biao)現也很突出(chu)，不(bu)僅先后穿越具有百年(nian)歷史的(de)中(zhong)(zhong)央火(huo)車(che)站等重要建(jian)筑物，將最(zui)大(da)累(lei)計沉降(jiang)量控(kong)制在(zai)3毫米(mi)內，還創造(zao)了最(zui)高(gao)日掘進21米(mi)的(de)當地盾(dun)構施工(gong)新紀錄。

馬(ma)來西亞項目(mu)的(de)成功，為中鐵裝備走(zou)向(xiang)世界、迎接更大(da)挑(tiao)戰(zhan)打下堅實基礎(chu)。

2015年，黎巴(ba)嫩政府(fu)實施大貝魯(lu)特供水項(xiang)目，以解決(jue)當地民眾(zhong)飲(yin)水難題(ti)。與之前大體(ti)型的(de)盾構機不同，此次工(gong)程要求的(de)TBM直徑僅(jin)為3.53米。

2016年1月，中鐵裝備自(zi)主研制的(de)兩(liang)臺(tai)世界最小直徑硬巖掘進(jin)機下線。這是黎(li)方首次使用全自(zi)動TBM施工(gong)，他(ta)們還(huan)專門(men)為兩(liang)臺(tai)機器命名：“麗雅”“雅斯米納”，代(dai)表慷慨(kai)、正直、開放和勇敢、果斷、活力。

“我們再也不用購買(mai)桶裝水(shui)(shui)喝了！”2018年3月2日，隨著工程2號隧洞最后一(yi)片(pian)(pian)巖塊轟然碎地，在(zai)場(chang)的當地民眾一(yi)片(pian)(pian)歡呼。2019年，整個引水(shui)(shui)隧洞項目投入使用，基(ji)本解決貝魯特用水(shui)(shui)問題，約160萬人從中受益。

準確滿(man)足各國客戶需求，是(shi)更(geng)好(hao)走出(chu)去的關鍵(jian)。2019年8月，兩臺(tai)由中鐵(tie)裝備研發制造(zao)的盾構機(ji)出(chu)口丹麥，應用于哥本哈根CRSH1地鐵(tie)項(xiang)目，實現(xian)中國盾構首次進入(ru)北歐(ou)。

在歐洲(zhou)，丹麥被(bei)公(gong)認為標準(zhun)高、制度(du)嚴，該項目由兩家世(shi)界頂級土建承包商(shang)承包。“他們有非常豐富(fu)的(de)施(shi)工(gong)經(jing)驗，對(dui)于安全高效(xiao)施(shi)工(gong)，有著自己的(de)理(li)解(jie)，所(suo)以對(dui)盾構機(ji)(ji)的(de)設計方案也有很多細(xi)節要求。”中鐵裝備副總經(jing)理(li)張志(zhi)國談到(dao)，我們堅持以客戶關注為焦點，定制化(hua)打造盾構機(ji)(ji)，往往更(geng)容易受(shou)到(dao)海外市場青睞。

目前，中(zhong)鐵裝備的(de)(de)盾(dun)構(gou)機已出口至全(quan)球21個國家和(he)地區，連續(xu)3年(nian)產(chan)銷量世界第(di)一(yi)。“中(zhong)國盾(dun)構(gou)已實現從‘跟跑’向‘并跑’和(he)部(bu)分(fen)‘領跑’的(de)(de)轉變(bian)，未來(lai)要在智能化(hua)上更進一(yi)步，讓整個隧道(dao)實現自(zi)動化(hua)建造，這是我們努(nu)力的(de)(de)方(fang)向。”賀飛表示。

【責任編輯：趙(zhao)藝涵】