11月7日，中國中鐵工程裝備集團研制的“中鐵912號”“中鐵913號”盾構(gòu)機被拆裝發(fā)往新加坡。此前不久，世界首臺綠色盾構(gòu)機“中鐵1237號”從鄭州總裝車間下線，它搭載了連續(xù)掘進技術(shù)、快速換模技術(shù)等，將出口意大利，用于西西里島高鐵隧道建設(shè)。截至2023年，中國盾構(gòu)機在全球市場占比達70%。

盾構(gòu)機是目前最先進的隧道開挖裝備，俗稱“鋼鐵穿山甲”，集機、電、液、信息、人工智能等高技術(shù)于一身，具有數(shù)萬個零部件。盾構(gòu)機分兩種，一種用于軟土軟巖隧道，另一種用于硬巖隧道，又名TBM(硬巖掘進機)。

近年來，隨著城市化進程的加速，地鐵建設(shè)成為各大城市的必要選擇，盾構(gòu)機作為地鐵隧道建設(shè)中不可或缺的重要工具，也因此備受矚目。

從依賴進口到自主研發(fā)

20世紀(jì)90年代，中國要提高鐵路建設(shè)水平，就必須吸收世界上的先進技術(shù)。盾構(gòu)機是典型的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的特殊產(chǎn)品，需要量身定制。在中國還沒能研發(fā)出盾構(gòu)機前，這種機器主要來自美國、日本和德國，這三個國家不僅把盾構(gòu)機的研發(fā)技術(shù)牢牢掌握在自己手中，并且還將盾構(gòu)機抬上天價。

1997年，國內(nèi)引進德國TBM用于修建秦嶺隧道，“不論是對TBM的選型、設(shè)計、組裝、調(diào)試、操作、掘進、診斷、維護，還是對不同地質(zhì)條件下TBM穿越關(guān)鍵技術(shù)，大家都非常陌生。”中國工程院院士杜彥良回憶說。對秦嶺隧道TBM核心硬件和軟件技術(shù)，德國維爾特公司禁止中方技術(shù)人員接近。進口“洋盾構(gòu)機”，中方?jīng)]有足夠的話語權(quán)，不僅不能參與機器維修保養(yǎng)，有時還要承擔(dān)外方設(shè)計人員開出的天價服務(wù)條件。

2000年初，中鐵隧道局決定造中國人自己的盾構(gòu)機。2002年，為建設(shè)上海地鐵2號線，上海市政府決定，采用自主研制盾構(gòu)機。2004年10月，中國首臺具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的地鐵土壓平衡盾構(gòu)機——“先行號”樣機，在上海地鐵二號線西延伸段區(qū)間隧道始發(fā)掘進，打破了此前“洋盾構(gòu)機”壟斷地鐵施工的局面，隨后陸續(xù)應(yīng)用于中國多個城市地鐵項目建設(shè)。

2008年，中國盾構(gòu)機成果再現(xiàn)。4月，我國自主研制的首臺復(fù)合土壓平衡盾構(gòu)機橫空出世，命名為“中國中鐵1號”，并在天津地鐵三號線施工項目成功應(yīng)用;12月，上海打浦路復(fù)線隧道工地，一臺直徑為11.22米的國產(chǎn)大型泥水平衡盾構(gòu)機“進越號”靜待發(fā)力。自此，中國步入了具備大直徑泥水平衡盾構(gòu)機自主設(shè)計、制造和施工技術(shù)的盾構(gòu)大國行列。

如今，國產(chǎn)盾構(gòu)的先進能力加上專業(yè)化施工團隊的數(shù)智化、標(biāo)準(zhǔn)化、精細化管理，自始發(fā)以來，盾構(gòu)機先后成功穿越淺覆土段、G1503外環(huán)高速、黃浦江防汛大堤、百年吳淞導(dǎo)堤、國際郵輪碼頭引橋樁基等大型敏感建構(gòu)筑物。在緊密的團隊協(xié)同下，單環(huán)作業(yè)、整體施工效率均顯著提升，最高單日掘進38米。

不斷精進技術(shù)出口海外

2008年中國制造出第一臺真正意義上的盾構(gòu)機“中國中鐵1號”，2010年技術(shù)上有了突飛猛進的突破，甚至反超美日德三國的盾構(gòu)機技術(shù)。曾經(jīng)，1997年時為了建設(shè)秦嶺隧道，我國向德國購買的兩臺盾構(gòu)機花費了7億多美金?，F(xiàn)在，我國盾構(gòu)機銷售價格只賣3000美元，中國的盾構(gòu)機銷量直沖世界第一。

2012年，馬來西亞位建設(shè)MRT(捷運線)項目，計劃向歐洲公司采購10臺盾構(gòu)機。“中鐵50號”出口馬來西亞，成為中國盾構(gòu)機走向海外第一單。通過針對性設(shè)計，提升設(shè)備性能，使馬來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，由此奠定了中國造盾構(gòu)機的海外聲譽。

隨后，我國又敲開了以高標(biāo)準(zhǔn)著稱的新加坡、意大利等30多個國家和地區(qū)的市場。新加坡湯申東海岸線T221標(biāo)段人行過道，需要矩形設(shè)計，我國憑借自主研發(fā)的矩形盾構(gòu)機，獲得了這一訂單。2017年6月8日，中國盾構(gòu)機擁有了進入俄羅斯市場的合格證。為解決俄羅斯地區(qū)極寒條件下盾構(gòu)施工難題，鐵建重工研發(fā)了5臺直徑為6.25米的盾構(gòu)機。

自2015年國產(chǎn)首臺鐵路大直徑盾構(gòu)機下線，擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，打破了國外近一個世紀(jì)的技術(shù)壟斷。我國盾構(gòu)機行業(yè)也從開始的高度依賴進口，到現(xiàn)在輸出全球，占全球市場份額三分之二以上。我國已經(jīng)成為全球最大的盾構(gòu)機市場，也是最大的盾構(gòu)機生產(chǎn)國。同時，隨著我國盾構(gòu)機應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，從傳統(tǒng)的城軌領(lǐng)域逐步向鐵路公路隧道、水利水電、抽水蓄能、市政、能源煤礦、綜合管廊及國防特種等新興領(lǐng)域擴展，在重點區(qū)域、重點領(lǐng)域、重點工程布局加速，行業(yè)規(guī)?？焖僭鲩L。據(jù)資料顯示，2022年我國盾構(gòu)機行業(yè)市場規(guī)模約為117.93億元，同比增長7.9%。

最新統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，截至目前，中國盾構(gòu)機訂單總數(shù)超過5000臺，已出廠超過4500臺，出口海外約40個國家和地區(qū)。

中國盾構(gòu)機從無到有、從有到優(yōu)、從優(yōu)到強，逆襲成為在世界上響當(dāng)當(dāng)?shù)?ldquo;中國品牌”。得益于我國完備的產(chǎn)業(yè)鏈和不斷迭代的技術(shù)創(chuàng)新，中國才逐漸站在行業(yè)領(lǐng)先的地位，并且為全球的鐵路隧道發(fā)展進程貢獻一份力量。