匯編｜秋慈

“上天有神舟，下海有蛟龍，入地有盾構(gòu)”，盾構(gòu)機(jī)可穿山越海，是集機(jī)械、電氣、液壓、傳感、信息、力學(xué)、導(dǎo)向研究等技術(shù)于一體的高端裝備。黨的二十大報(bào)告中提出，推進(jìn)新型工業(yè)化，加快建設(shè)制造強(qiáng)國(guó)……作為我國(guó)大國(guó)重器之一的盾構(gòu)機(jī)在更多的重點(diǎn)工程中起到不可替代的作用。

盾構(gòu)機(jī)的技術(shù)水平是衡量一個(gè)國(guó)家地下施工裝備制造水平的重要標(biāo)志。20 多年來(lái)，自主創(chuàng)新的中國(guó)盾構(gòu)機(jī)從蹣跚學(xué)步到一路向前掘進(jìn)，再到跨入世界先進(jìn)行列，實(shí)現(xiàn)了完美逆襲。中國(guó)盾構(gòu)機(jī)品種越來(lái)越多，功能更強(qiáng)大，正成為暢銷(xiāo)海外的“新國(guó)貨”。

從有到優(yōu)給盾構(gòu)機(jī)裝上“中國(guó)芯”

2004年10月，中國(guó)首臺(tái)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的地鐵土壓平衡盾構(gòu)機(jī)——“先行號(hào)”樣機(jī)，在上海地鐵二號(hào)線(xiàn)西延伸段區(qū)間隧道始發(fā)掘進(jìn)，打破了此前“洋盾構(gòu)機(jī)”壟斷地鐵施工的局面，隨后陸續(xù)應(yīng)用于中國(guó)多個(gè)城市地鐵項(xiàng)目建設(shè)。

2008年，中國(guó)盾構(gòu)機(jī)成果再現(xiàn)。4月，我國(guó)自主研制的首臺(tái)復(fù)合土壓平衡盾構(gòu)機(jī)橫空出世，命名為“中國(guó)中鐵1號(hào)”，并在天津地鐵三號(hào)線(xiàn)施工項(xiàng)目成功應(yīng)用。

2013年，我國(guó)研制成功了當(dāng)時(shí)世界上最大斷面的矩形盾構(gòu)機(jī)，并成功應(yīng)用于鄭州市中州大道下穿隧道工程。

……

創(chuàng)新步履從未停止。

在中國(guó)中鐵工程裝備集團(tuán)（下簡(jiǎn)稱(chēng)“中鐵裝備”）關(guān)鍵部件產(chǎn)業(yè)化車(chē)間，一抬頭就能看到一幅顯眼的標(biāo)語(yǔ)——“國(guó)之所托，使命必達(dá)”。短短八個(gè)字，凝練了盾構(gòu)工作者們的智慧和心血。盾構(gòu)機(jī)整機(jī)制造的難關(guān)攻破后，關(guān)鍵零部件的“卡脖子”問(wèn)題成為研發(fā)重點(diǎn)。

作為盾構(gòu)機(jī)的“心臟”部件，主軸承承擔(dān)盾構(gòu)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程的主要載荷，需要直面盾構(gòu)機(jī)超重載、大偏載、頻變載等一系列極端惡劣工況考驗(yàn)。由于制造工藝復(fù)雜、原材料性能要求高、設(shè)計(jì)理論不成熟等原因，中國(guó)盾構(gòu)機(jī)的主軸承曾長(zhǎng)期依賴(lài)進(jìn)口。

2022年4月25日，在蘇州軌道交通6號(hào)線(xiàn)10標(biāo)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)，首臺(tái)采用國(guó)產(chǎn)3米級(jí)主軸承的盾構(gòu)機(jī)“中鐵872號(hào)”順利完成掘進(jìn)任務(wù)。這是國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)主軸承首次在軌道交通領(lǐng)域的成功應(yīng)用，盾構(gòu)機(jī)裝上了“中國(guó)芯”。

類(lèi)似的創(chuàng)新成果還有很多，從攻克常壓換刀、主驅(qū)動(dòng)伸縮擺動(dòng)技術(shù)，到刀具狀態(tài)在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、隧道掘進(jìn)機(jī)智能化，原中鐵裝備黨委書(shū)記、董事長(zhǎng)李建斌和他的團(tuán)隊(duì)解鎖了一個(gè)又一個(gè)“小目標(biāo)”，實(shí)現(xiàn)了一項(xiàng)又一項(xiàng)“大突破”。

中國(guó)是世界公認(rèn)的“地質(zhì)博物館”，從珠穆朗瑪峰到吐魯番盆地，從長(zhǎng)江中下游平原到喀斯特地貌，地質(zhì)構(gòu)造千奇百怪、極為復(fù)雜。盾構(gòu)機(jī)是定制化產(chǎn)品，每一臺(tái)都要根據(jù)地質(zhì)情況量身定做。近年來(lái)，中鐵裝備通過(guò)不斷創(chuàng)新技術(shù)，形成了“大”“小”“異”不同斷面以及土壓、泥水、硬巖等不同適應(yīng)性的全系列盾構(gòu)產(chǎn)品。

“我們自主首創(chuàng)了馬蹄形盾構(gòu)掘進(jìn)技術(shù)、超小轉(zhuǎn)彎技術(shù)、高壓水力耦合破巖技術(shù)、盾構(gòu)法聯(lián)絡(luò)通道施工技術(shù)、換刀機(jī)器人技術(shù)、大坡度斜井掘進(jìn)技術(shù)等行業(yè)領(lǐng)先技術(shù)，以及世界最大斷面矩形盾構(gòu)機(jī)、世界首臺(tái)馬蹄形盾構(gòu)機(jī)、國(guó)產(chǎn)首臺(tái)高原高寒大直徑硬巖掘進(jìn)機(jī)、世界最大直徑硬巖掘進(jìn)機(jī)等一系列國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先產(chǎn)品?！敝需F裝備掘進(jìn)機(jī)研究院院長(zhǎng)賀飛介紹。

“大國(guó)重器”這個(gè)詞，不僅代表著一臺(tái)臺(tái)盾構(gòu)機(jī)，也代表著其背后的科學(xué)技術(shù)、工業(yè)制造、材料加工、人才隊(duì)伍等?？梢哉f(shuō)，一臺(tái)機(jī)器的生產(chǎn)需要一整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的支撐。

2022年6月27日，在浙江中鐵裝備位于杭州市蕭山區(qū)的盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)基地，工人在安裝新型盾構(gòu)機(jī)的部件

盾構(gòu)機(jī)零部件有上萬(wàn)個(gè)，目前與中鐵裝備建立合作的產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)達(dá)500余家。在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，中鐵裝備成立了重大專(zhuān)項(xiàng)研究院，突破了大排量泵、主驅(qū)動(dòng)密封、可編制控制器等多項(xiàng)“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)，較大程度實(shí)現(xiàn)了隧道掘進(jìn)機(jī)關(guān)鍵核心基礎(chǔ)部件國(guó)產(chǎn)化，增強(qiáng)了產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈自主可控能力。面向產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展前沿，中鐵裝備積極布局智能盾構(gòu)機(jī)和未來(lái)掘進(jìn)機(jī)，開(kāi)展激光、水射流等新型破巖技術(shù)、換刀機(jī)器人和無(wú)人值守智能掘進(jìn)技術(shù)的儲(chǔ)備研究。

截至2022年，我國(guó)已成為全球最大的盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)和使用國(guó)家，其年產(chǎn)量占據(jù)全球市場(chǎng)份額的70%以上，并不斷走向海外市場(chǎng)、助力高質(zhì)量共建“一帶一路”。

從優(yōu)到強(qiáng)造世界最好的盾構(gòu)機(jī)，向海外進(jìn)發(fā)

2012年，馬來(lái)西亞為建設(shè)MRT（捷運(yùn)線(xiàn)）項(xiàng)目，計(jì)劃向歐洲公司采購(gòu)10臺(tái)盾構(gòu)機(jī)。中鐵裝備獲悉后，下決心借此機(jī)會(huì)，將中國(guó)盾構(gòu)機(jī)推向馬來(lái)西亞。

“無(wú)論怎么介紹，馬來(lái)西亞業(yè)主都無(wú)動(dòng)于衷?！崩罱ū笳f(shuō)，因?yàn)橹袊?guó)盾構(gòu)機(jī)沒(méi)有一單海外應(yīng)用的實(shí)例。

中鐵裝備沒(méi)有放棄，他們將馬來(lái)西亞業(yè)主邀請(qǐng)到中國(guó)實(shí)地參觀(guān)。

“中國(guó)的盾構(gòu)機(jī)發(fā)展速度令人驚奇！我們看到了中鐵裝備的制造能力，中鐵裝備制造的盾構(gòu)機(jī)被廣泛應(yīng)用在中國(guó)知名大城市，性能非常好！”通過(guò)參觀(guān)一個(gè)又一個(gè)成功案例，馬來(lái)西亞業(yè)主被深深折服。

2012年，“中鐵50號(hào)”出口馬來(lái)西亞，成為中國(guó)盾構(gòu)機(jī)走向海外第一單。通過(guò)針對(duì)性設(shè)計(jì)，提升設(shè)備性能，使馬來(lái)西亞一條隧道的貫通提前了43天，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30多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的市場(chǎng)。

中國(guó)盾構(gòu)人明白，只有不斷提升技術(shù)水平，才能走得更遠(yuǎn)。

新加坡湯申?yáng)|海岸線(xiàn)T221標(biāo)段人行過(guò)道需要矩形設(shè)計(jì)，中鐵裝備憑借自主研發(fā)的矩形盾構(gòu)機(jī)獲得了這一訂單。2017年3月27日，在新加坡第三屆城市地下空間和隧道大會(huì)上，新加坡陸路交通局湯申?yáng)|海岸線(xiàn)負(fù)責(zé)人在報(bào)告中分享了中鐵裝備矩形盾構(gòu)式頂管機(jī)施工經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這一創(chuàng)新產(chǎn)品贊不絕口。

超大直徑、能轉(zhuǎn)彎、會(huì)爬坡、耐極寒……中國(guó)盾構(gòu)機(jī)品種越來(lái)越多，功能越來(lái)越強(qiáng)大已逐步成為暢銷(xiāo)海外的“新國(guó)貨”。

2017年7月3日，碧空萬(wàn)里，艷陽(yáng)高照，在中國(guó)鐵建重工集團(tuán)股份有限公司（下簡(jiǎn)稱(chēng)“鐵建重工”）總部長(zhǎng)沙，世界首臺(tái)挑戰(zhàn)極寒天氣的盾構(gòu)機(jī)“瑪利亞號(hào)”下線(xiàn)。這是專(zhuān)為解決俄羅斯地區(qū)極寒條件下盾構(gòu)施工而設(shè)計(jì)的。

中鐵裝備盾構(gòu)總裝車(chē)間內(nèi)，工作人員正在盾構(gòu)機(jī)上進(jìn)行刀盤(pán)組裝作業(yè)

世界最大斷面矩形盾構(gòu)機(jī)“中鐵1179號(hào)”

20世紀(jì)五六十年代，蘇聯(lián)地鐵專(zhuān)家?guī)椭袊?guó)規(guī)劃設(shè)計(jì)了第一條地鐵——北京地鐵1號(hào)線(xiàn)。如今，昔日的“學(xué)生”要到俄羅斯修地鐵，很多俄羅斯人難免發(fā)出質(zhì)疑。鐵建重工真誠(chéng)邀請(qǐng)了俄羅斯專(zhuān)家到中國(guó)考察。在北京地鐵8號(hào)線(xiàn)工地，俄羅斯政府和建設(shè)單位考察團(tuán)成員驚嘆于“中國(guó)制造”和“中國(guó)建設(shè)”的高水平，“眼見(jiàn)為實(shí)”的親身體驗(yàn)徹底打消了他們此前的疑問(wèn)和顧慮。

2017年6月8日，中國(guó)盾構(gòu)機(jī)擁有了進(jìn)入俄羅斯市場(chǎng)的合格證。

為解決俄羅斯地區(qū)極寒條件下的盾構(gòu)機(jī)施工難題，鐵建重工研發(fā)了5臺(tái)直徑為6.25米的盾構(gòu)機(jī)，并以俄羅斯家喻戶(hù)曉的熱播劇《爸爸的女兒們》中的5個(gè)女兒命名，分別為瑪利亞、達(dá)利亞、耶甫蓋寧、加麗娜和波麗娜，從2018年6月至2019年1月，5臺(tái)盾構(gòu)機(jī)在莫斯科西南部完成掘進(jìn)始發(fā)。

2018年11月13日，北京，國(guó)家博物館?！皞ゴ蟮淖兏铩獞c祝改革開(kāi)放40周年大型展覽”開(kāi)展。“加麗娜號(hào)”土壓平衡盾構(gòu)機(jī)作為掘進(jìn)機(jī)行業(yè)的唯一代表入選此次展覽。

潮平兩岸闊，風(fēng)正一帆懸。

2014年5月10日，習(xí)近平總書(shū)記在河南考察中鐵裝備時(shí)提出，推動(dòng)中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)變、中國(guó)速度向中國(guó)質(zhì)量轉(zhuǎn)變、中國(guó)產(chǎn)品向中國(guó)品牌轉(zhuǎn)變。

中國(guó)科研人員以自身的豪情踐行著“三個(gè)轉(zhuǎn)變”，使中國(guó)大盾構(gòu)機(jī)從無(wú)到有、從有到優(yōu)、從優(yōu)到強(qiáng)，逆襲成為在世界上響當(dāng)當(dāng)?shù)摹爸袊?guó)品牌”。

從2012年至今，中鐵裝備已有超百臺(tái)盾構(gòu)機(jī)陸續(xù)出口至德國(guó)、法國(guó)等32個(gè)國(guó)家和地區(qū)，產(chǎn)銷(xiāo)量連續(xù)6年世界第一。其中，在共建“一帶一路”國(guó)家馬來(lái)西亞、新加坡、格魯吉亞等地的隧道工程項(xiàng)目中，也都有中國(guó)盾構(gòu)機(jī)的身影。

“出口一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)，就是送出一張中國(guó)名片?！苯?jīng)過(guò)多年奮斗，中國(guó)盾構(gòu)機(jī)已實(shí)現(xiàn)從“跟跑”向“并跑”和部分“領(lǐng)跑”的轉(zhuǎn)變?！爸袊?guó)盾構(gòu)機(jī)百花盛開(kāi)的春天已經(jīng)來(lái)臨，中國(guó)盾構(gòu)機(jī)大國(guó)的地位已經(jīng)確立，中國(guó)盾構(gòu)機(jī)強(qiáng)國(guó)的地位正在確立！”談及中國(guó)大盾構(gòu)機(jī)發(fā)展的光輝歷程，中國(guó)工程院院士、2018年度國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲得者錢(qián)七虎如是說(shuō)。