記者 | 王月倫
編輯 | 莊鍵
1月20日，中國中鐵（601390.SH）子公司中鐵工程裝備集團有限公司（下稱中鐵裝備）官微宣布，由其研制的“中鐵1207號”土壓平衡盾構(gòu)機即將運往巴西，用于圣保羅地鐵2號線的施工。“中鐵1207號”開挖直徑11.66米，整機長約100米，是中國出口至南美市場的最大直徑盾構(gòu)機。
盾構(gòu)機是集多種技術(shù)于一體的高端隧道掘進裝備，零部件超過3萬個，有著“工程機械之王”的稱號，主要應(yīng)用于城市地鐵、管網(wǎng)、鐵路等工程的建設(shè)。它既能對前方土壤進行挖掘推進，同時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，國內(nèi)第一臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)機誕生，相比于盾構(gòu)機發(fā)源地法國晚了逾百年。但借助國內(nèi)基建迅猛增長的東風(fēng)，國產(chǎn)盾構(gòu)機飛速發(fā)展，并成功實現(xiàn)了反向出口。
第一臺國產(chǎn)盾構(gòu)機的誕生
2008年是中國盾構(gòu)機市場的分水嶺。由中國中鐵研制的“中國中鐵1號”在當(dāng)年誕生，為國內(nèi)第一臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機，它適用于土質(zhì)強度差別較大、斷面土層不均勻的復(fù)雜地質(zhì)。
在此之前，國內(nèi)所需的盾構(gòu)機設(shè)備基本依靠進口。這些進口設(shè)備不但價格高昂，中國企業(yè)還需為此支付不菲的技術(shù)維修費用。
因此，盾構(gòu)機一度成為困擾國內(nèi)基建發(fā)展效率的重要問題。土壓平衡盾構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)研制項目在2001年被列入“863計劃”（即國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃），由中國中鐵子公司中鐵隧道局集團承擔(dān)。 中國中鐵正式啟動研發(fā)國產(chǎn)盾構(gòu)機，才有了七年后“中國中鐵1號”的誕生。
隧道施工對設(shè)備安全可靠的要求極高，一旦出現(xiàn)問題，代價將十分慘重。在國產(chǎn)盾構(gòu)機誕生之初，客戶對新研發(fā)的國產(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)與國產(chǎn)盾構(gòu)的興起同步，當(dāng)時市場上主要是國外品牌盾構(gòu)，幾經(jīng)波折，中國中鐵的盾構(gòu)機以更好的地質(zhì)適應(yīng)性和掘進效率的表現(xiàn)，才取得了客戶、業(yè)主的認(rèn)可，最終中標(biāo)進入市場。
此后，國內(nèi)盾構(gòu)機生產(chǎn)商的市場份額迅速擴大。2009年，國內(nèi)所使用的盾構(gòu)機近95%來自進口。但從2012年開始，中鐵裝備的盾構(gòu)機已連續(xù)十年保持國內(nèi)市場占有率第一。2017年，國內(nèi)自主研制的盾構(gòu)機產(chǎn)銷量攀升至全球第一。
在市場份額提升的同時，國產(chǎn)盾構(gòu)機近年來還在不斷實現(xiàn)技術(shù)突破。2020年9月，國內(nèi)研制的最大直徑盾構(gòu)機“京華號”在長沙下線，標(biāo)志著國內(nèi)超大直徑盾構(gòu)成套技術(shù)躋身世界前列。
“京華號”由中國鐵建（601186.SH）下屬公司鐵建重工（688425.SH）和中鐵十四局共同打造，中國鐵建是另一家國內(nèi)主要的盾構(gòu)機生產(chǎn)商?！熬┤A號”的最大開挖直徑達16.07米，位列世界第三。
國產(chǎn)盾構(gòu)機反向出海之路
法國是世界盾構(gòu)機的發(fā)源地，也是盾構(gòu)機制造強國。
1806年，法國工程師馬克·布魯諾爾（Mare Isambart Brunel）觀察到蛀蟲用分泌液涂在孔壁上來鉆出木板孔道，從而發(fā)現(xiàn)盾構(gòu)掘進隧道的原理并注冊了專利。1825年，第一條盾構(gòu)法隧道在英國泰晤士河下修建完成。
2019年12月，中鐵裝備研制的兩臺大直徑土壓平衡盾構(gòu)機在鄭州下線，這兩臺盾構(gòu)機是為修建法國巴黎地鐵訂制的。
中國盾構(gòu)機第一次出口到世界盾構(gòu)機制造強國，打破了國外掘進機企業(yè)對高端市場的壟斷。起步晚了近兩個世紀(jì)的國產(chǎn)盾構(gòu)機，僅花了十多年時間，就有能力與盾構(gòu)機強國同臺競爭。
中鐵裝備重大專項研究院院長李建斌去年撰文稱，截至目前，以中鐵裝備為代表的國產(chǎn)盾構(gòu)機在國內(nèi)新增市場占有率已達95%以上，并占據(jù)全球三分之二的市場份額。
國產(chǎn)盾構(gòu)機的國外競爭對手主要包括日本三菱重工、德國海瑞克、美國羅賓斯、加拿大羅浮特等。
2012年，中鐵裝備的盾構(gòu)機首次出海。通過針對性設(shè)計提升設(shè)備性能，提前43天完成馬來西亞一條隧道的貫通，創(chuàng)造了當(dāng)?shù)囟軜?gòu)施工紀(jì)錄，由此奠定了中國造盾構(gòu)機的海外聲譽。
隨后，中鐵裝備又敲開了以高標(biāo)準(zhǔn)著稱的新加坡、意大利等25個國家和地區(qū)的市場，出口到海外的盾構(gòu)機累計達到80臺左右。
出口國產(chǎn)盾構(gòu)機的品質(zhì)也在不斷提升。2021年8月，中鐵裝備研制的“中鐵977號”盾構(gòu)機用于意大利那不勒斯—巴里高速鐵路項目，開挖直徑12.2米，是目前中國出口歐洲最大直徑的盾構(gòu)機。
去年11月，印度尼西亞雅萬高鐵重點工程1號隧道完成盾構(gòu)施工，其選用的盾構(gòu)機同樣來自中國出口，直徑為13.19米。該盾構(gòu)機由中交天和機械設(shè)備制造有限公司自主研制，隸屬于中國交建（601800.SH）。