开拓一片新天地 国产盾构机质量比肩世界

       今年9月，北京地铁4号线有望正式运营，这将是北京市开通的第9条地铁。与此同时，北京市还有多条地铁线路正在修建中，随着全国修建地铁的热潮，以前一直处于幕后英雄位置的盾构机开始越来越受到人们的关注。
       95％的市场曾被国外垄断
       据了解，盾构机全名叫盾构隧道掘进机，是一种隧道掘进的专用工程机械，问世至今已有近百年的历史，经过不断改进和发展，成为目前世界最先进的地下隧道掘进机。其集机、电、液、传感、信息技术于一身，可在不影响地面状况的条件下作业，与传统施工方式相比大大提高了施工的效率、安全性，降低了成本，因而受到世界各国的青睐，广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程。
       在我国，盾构机在北京、广州、上海等10多个城市地铁和穿江越洋隧道施工领域发挥着巨大的效用。但是由于盾构制造工艺复杂，技术附加值高，盾构制造工艺为德国、法国、日本等少数国家所垄断，且价格高昂，在我国盾构市场上国外盾构机的占有率曾经高达95％以上。
       目前，在国家产业政策的大力支持下，由我国盾构机企业自主创新的国产盾构机已经成功打破国外的垄断地位，并在技术、质量等方面紧紧追赶世界。尽管由于历史的原因，国产盾构机在总体实力上与国外顶尖水平还有不小的差距，但业内人士认为，在我国巨大隧道市场空间的带动下，国产盾构机的质量已经越来越好，与世界的差距也会越来越小。
       自主创新不断前行
       4月25日，由国家863计划资助、我国自主研发制造的首台复合式盾构机在河南新乡中国中铁隧道集团盾构产业化基地下线。据悉，这台盾构机由于实现了从关键技术向整机制造的跨越，填补了国内相关领域的空白，有望打破国外企业长期以来在盾构机制造方面的技术垄断。
       据了解，此台复合式盾构机从研发到整机制造成功历时一年多时间，是国家863计划盾构课题取得的最新科研成果，实现了对国外先进技术的再创新，有望结束我国在复杂地质环境下的隧道施工依赖国外盾构机的历史。此外，在国产化率、降低造价等方面，该机器也达到了预期目的。
       盾构施工法由法国工程师布伦诺尔父子发明。它用一个活动的罩架支撑在隧道工作面及其背后的泥土上，工人向前挖空几尺，就用千斤顶把罩架向前推，顶住新的工作面，盾构后面露出的一段隧道用砖砌面支撑，人们得以像鼹鼠一样在地面下不断掘进。1918年，世界上第一台盾构机在英国诞生，盾构施工实现了自动化。
       长期以来，我国的地铁掘进工程，盾构设备绝大多数依靠进口。
       为了打破国外技术垄断局面，提升我国装备制造业的水平，国家科技部于2001年将土压平衡盾构关键技术研制列入863计划自动化领域机器人技术主题，上海隧道工程股份有限公司、广州重型机械厂、中铁隧道集团公司集各自在设计、制造、施工方面的优势，联合浙江大学、同济大学、煤炭科学研究院等单位成立了产、学、研结合的课题组，拉开了我国盾构机产业化的序幕。
       经过不懈地努力和技术攻关，2004年9月，我国第一台具有多项专利权的地铁盾构掘进机“先行号”在上海隧道工程股份有限公司问世。2005年6月，“先行号”样机投入了上海轨道交通二号线西延伸段古北路车站到天山路车站的掘进工程。首次掘进表明，其主要综合指标达到国际先进水平。在第二次推进中，“先行号”样机先后创造了日推进38.4米和月推进566.4米的国内盾构施工最快纪录。
       国货质量毫不逊色
       专家表示，与大多机械设备不同的是，每个工程使用的盾构机都是根据其城市的特殊条件量身定做，“盾构机的设计、制造和运行成功与否，最主要的制约因素是地质条件，只有在摸清了地质条件后，制造商才能有针对性地设计和制造相应的盾构机或在盾构机上专门附设相应装置。因此，盾构机无法批量生产。这也决定了盾构机的价格高昂。”上海隧道机械厂厂长张闵庆说，“进口产品好是好，但价格、交货期等等都由他们说了算，核心技术更是不会对我们透露半点。今后10年，我国地铁盾构市场份额可达10亿美元，这么大一个市场全控制在外国人手里，让人心里很不是滋味。”
       上海隧道工程股份有限公司副总经理王放伟告诉记者，国产盾构比进口盾构机具有更强的适应性，质量一点也不逊色于洋盾构。
       据悉，“先行号”盾构机推出后，大大降低了洋盾构在上海市场的份额。“先行号”之所以可以打破洋盾构一统天下的局面，原因是其结合了欧美的经久耐用和日本的经济实用的双重优势，立足于亚洲最高水平，但价格仅为进口盾构的2/3。
       国产盾构良好的声誉迎来后继订单源源不断。在首批22台盾构投放市场后，上海隧道工程股份有限公司又签订了17台订单。盾构机的订单一般都是以个数计的，很少有一次性超过10台的。张闵庆说：“我们先后接了22台和17台订单，这让外国人大吃一惊，他们都不敢相信眼前发生的一切。”“先行号”的出世，还使上海隧道工程股份有限公司彻底走出单纯追求零部件国产化率的误区，大胆采用外国先进零部件，使得产品质量有了飞跃，好产品赢得了大市场。
       上海隧道工程股份有限公司的成功只是国产盾构机的一个缩影，而注重产品质量带来更广阔的市场空间，正成为国产盾构机发展的重要砝码。
       市场广阔前景看好
       盾构机是装备制造业的标志性产品，也是当今世界上最先进的隧道掘进超大型专用设备。在中国日益重视开发利用地下空间的今天，具有十分广阔的市场前景。国家发改委将全断面隧道掘进机列为国家 “十一五”的重大研发项目。
       专家指出，2010～2015年间，中国规划建设的城市快速轨道交通项目总长度达1700公里，5000多亿元投资将聚集在这一领域。南水北调、西气东输等重大工程正在大量引入盾构机，盾构机施工和制造正在成为一个巨大的市场。
       有关人士预测，至2010年，全国大约需要500台左右的盾构机。按照国际市场每台盾构机400～600万美元的价格计算，这一领域的潜在市场高达150亿～225亿元。因此，加速发展我国隧道掘进机的研发及产业化势在必行。
       为了促进国产盾构机的发展，2006年下发了《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》，将“满足铁路、水利工程，城市轨道建设项目的需要，加快大断面岩石掘进机等大型施工机械的研制，尽快掌握关键设备制造技术”列入16项重大技术装备之一。
       目前，中铁隧道集团与上海隧道股份是国家863隧道掘进机产业化基地，在隧道掘进机产业化和自主开发方面已经走在国内前列。上海隧道工程股份有限公司技术中心主任付德明认为，国产土压盾构的关键技术指标已经达到国际先进水平，为我国掘进机制造业打下了坚实的基础，提升了企业与国家的核心技术竞争力。