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盾构机制造:中国工程机械技术换市场新领域
2006年9月21日 10:26   作者:薛学伟  

    1996年,中国政府对于发展轨道交通做出了“从城市实际情况出发,合理确定城市轨道交通建设规模和标准,采取各种措施降低建设费用;加速城市轨道交通技术装备国产化的研制工作,开发新型轨道车辆要自主开发和引进技术相结合等。”的表态。

    1999年,又明确了发展轨道交通的国产化政策:地铁建设所需设备的综合国产化率(包括外资和合资企业在国内企业生产的部分)必须超过70%。这对于关键施工装备盾构机的国产化,也带来了市场机遇。

    伴随着中国城市的新一轮地铁建设热潮及其他隧道工程建设的大力发展,盾构机这个担纲主要掘进任务的专用工程机械也成为国产化施工装备的焦点,隧道掘进机是实现掘进、岩渣装运、洞壁支护等一次开挖成洞的高科技施工设备,是目前世界上最先进的隧道施工机械,也是一个国家装备制造业水平和能力最具代表性的重大关键装备。

    中国第一台具有自主知识产权和国际先进水平的地铁盾构掘进机“先行号”,于2004年9月28日在上海隧道工程股份有限公司机械厂总装、调试成功。这台直径6.3米的土压平衡式盾构曾在上海2号线(西延伸段)古北路站至中山公园站中得到施工应用,这标志着中国地铁建设的关键设备突破了洋产品的包围圈,在中国地铁工程施工装备上打上了“中国制造”的标牌。

    中国地铁建设方兴未艾,各建设地铁的城市要进口大量的地铁盾构。上海地铁从一号线第一台盾构——法国进口的“希望号”盾构开始,上海的20多台盾构几乎被欧、美、日等国的产品所垄断。因此,国家有关部门对制造具有自主知识产权和具有国际先进水平的盾构,给予了大力支持和政策扶持,希望通过加强对盾构核心技术的研究,逐步构筑和提升盾构的设计、系统集成、制造安装能力。

    据上海隧道机械厂张闵庆厂长介绍,这台盾构的总体集成设计是由国内设计,各项性能均达到国际水平。由于这台盾构拥有自主知识产权,它将有助于降低工程成本,促进国内的地铁建设。据了解,与同类产品比较,国产盾构售价仅为三分之二,并且具有高能效等综合优势,可在恶劣地质条件下施工。

    尽管在中国盾构机已经实现了自主研制生产,但是从生产批量和高端技术上仍然无法满足国内隧道工程建设的需要和施工要求,尤其对大直径盾构机的制造能力尚不具备,于是在政府倡导地铁建设技术装备国产化的政策鼓舞下,中国颇具重机制造实力的几家企业欲进军盾构机制造领域的想法,跟世界著名盾构机生产商技术换市场的念头一拍即合,在中国盾构机这个新兴工程机械种类上展开了积极的合作。

    广重、首钢、武重牵手德国海瑞克

    中国广州广重企业集团根据近年来国内城市加速地铁建设的形势,看准并重点开发新产品——盾构式隧道掘进机,最先与世界著名盾构机生产商德国海瑞克公司合作,为广州地铁的建设立了大功。

    广重与德国海瑞克公司合作制造盾构机的过程中,先后派出工程技术人员和管理人员到德国去进行考察和技术研讨,对德国的制造标准、图纸等相关资料进行技术转化,掌握了整个盾构机系统的工作原理、控制模式、调试程序和方法,并攻克了螺旋叶铸造、厚板焊接、机械加工、热处理、硬化层堆焊等一系列技术难关。同时也掌握了长75米、总量480吨的盾构机的厂内组装、井下安装、挪移过站和拆卸出洞等相关技术。

    首先制造的两台直径6.3米盾构机,于2001年6、7月先后投入广州地铁二号线5南端掘进施工,整个掘进过程运转良好,各项技术参数完全达标,性能和可靠性与整机进口设备相同,造价却比整机进口设备低20%左右;还创造了当时日进尺24米和月进尺336米的全国隧道掘进记录,被誉为“华南第一盾”。广重还为广州地铁3号线制造了4台盾构机。

    广重与德国海瑞克公司合作制造盾构机成功,并已成立了合资公司“海瑞克(广州)隧道机械有限公司”,签字仪式日期2003年4月22日,其中德国海瑞克公司出资65%(控股);广重出资35%。2005年4月28日,合资公司南沙生产基地在南沙开发区举行了开工典礼。生产基地项目首期投资200万美元(注册资本140万美元),2005年上半年再增加投资约210万美元,主要生产盾构式隧道掘进机(简称“盾构机”、“TBM”)及其部件、零配件和其他有关设备等。广重逐步掌握了盾构机制造这一项目前国内尚属空白的技术,又找到了新的经济增长点,大大提升了广州机械装备工业的技术水平和制造能力,带动了相关行业的发展,也为国内乃至东南亚地区的地铁和隧道建设降低成本提供了条件。

    2005年5月9日,由首钢集团重型机械有限公司和德国海瑞克公司合作生产的3台盾构机通过了验收。这3台盾构机采用世界最先进技术,刀盘直径达6.25米,掘进速度超过20米/天。它们将首先在北京地铁4号线和10号线的隧道挖掘中一展身手,从此,在北京地铁隧道挖掘中担当主力的大型盾构机实现了国产化。

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