挖一條3000多米的隧道要付出多大的代價?如果是50年前,答案是需要1000多人花4年時間,甚至還需要犧牲25條鮮活的生命。
可這個問題如果放到現在,答案是僅用一臺機器,而且花費不足一個月的時間就可以完成。
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很多人會忽略我國這些年在隧道工程方面的付出與成就,畢竟日常能夠接觸到的信息實在太少,而且在很多人看來,這些信息比不上其他娛樂視頻有趣。
這項工業集屈辱、奉獻、打壓、崛起、登頂全球各種屬性于一身,用“爽文般”的事實告訴西方國家,什么叫做:“不如你,學習你、超越你,最后擊敗你”,這項工程是我們當之無愧的世界第一。
技術壟斷下的艱難求生
1974年,我國南疆鐵路東段開工,其中最險峻、最難開鑿的鐵路站為“新光三號隧道”,雖然總長僅3783米,但卻讓我國25名鐵道戰士永遠長眠在那里,平均開鑿隧道151米,就要付出一個戰士的生命。
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為什么會有這么多人犧牲?
因為當年工業水準不高,要想挖隧道,就只能拿鐵鍬、鋼釬一點一點鑿開堅硬的巖石。由于缺少有效的防護措施,這些戰士大都死于滾石塌方、隧道爆破等災難。這段三千多米的鐵路,當時整整動員了4000多人,花費4年時間才完成。
當時年僅20多歲,后來成為中國大盾構工程首席顧問的周先明涕淚迸流,向天問道:戰友犧牲了,連長也犧牲了,到什么時候我們挖隧道才能不死人?
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因為周先生這一聲吶喊,徹底撒下了我們“盾構強國夢”的種子。
盾構設備主要用于鐵路、公路、地鐵這些基礎工程的隧道環節,業內稱之為——工程機械之王,簡單來說是專門挖隧道的神器。
它的工作原理是用機器前端的刀盤把地下的泥土和石頭切成小塊,再用傳送機輸送給后方的渣土車,并且它的效率非常高。
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舉例來說,如果1000個工人用傳統的方式挖掘,需要一年才能挖通一條隧道,如果用一臺盾構機去挖,工人數量驟減,它也只需要不到一個月就可以挖通隧道。
如果以傳統的方式挖掘,工人完全暴露在施工環境下,很容易造成人員傷亡,而使用盾構機,工人則是在設備內作業,傷亡率幾乎接近零。
可以說如果沒有盾構機,就沒有今天的中國地鐵、中國隧道以及中國建設的大發展,更不會有我國今天的“基建狂魔”稱號。
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盾構機問世至今已有200多年的歷史,它始于英國,發展于美國、日本、德國。因為技術含量高,不容易制造,所以只被少數國家壟斷。
此前只有美國、日本、德國對外出售盾構機,并且占據著90%以上的市場份額,我們以前使用的盾構機,也只能是找他們購買。
1997年,我國開挖西康鐵路秦嶺隧道,人工挖掘難度極大,工期極長,為了解決這個難題,我國決定向德國購買盾構機。
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結果德國竟然獅子大開口,兩臺二手盾構機要價高達7.6億,這筆錢占我國當年財政收入的0.07%,但沒有辦法,只得購買。
更可惡的是,因為沒有盾構技術,盾構機的維修和維護只能從德國請工程師,德國工程師按時計費的,甚至要求計費起始時間需要從工程師出發的時間算起,每人每小時5000元。
更加無恥的是,當德國工程師來到中國開始維修設備時,還拉起了警戒線,防止中國工程師在旁邊觀看學習。為了撈取更多的維修費,明明很小的問題,德國工程師故意拖上十天半個月。
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面對這樣的屈辱,我們卻無可奈何,在技術壟斷領域,顧客永遠都不是上帝,而是砧板上的魚肉,任人宰割,這種情況持續了整整20年。
南京緯三路隧道總工程師張伯陽回憶起當年窘迫的境地,他這樣說道:這么貴的設備,我們的需求又這么大。外國人能造,那我們中國人就不能自己造嗎?
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這是一個工程師的心聲,更是一種被掐住喉嚨的無奈。靠買外國設備只能繼續受氣,自主研發成為擺在中國面前的唯一出路,我國終于忍無可忍。
美國、日本和德國做夢也想不到,他們的盾構機產業即將在20年后直接被中國打入塵埃。
從“先行一號”到全球霸主
2001年底,盾構機研發被列入863計劃,在國家專項資金支持,央企、國企牽頭下,由王大珩、王淦昌、楊嘉輝、陳芳允四位科學家領頭,開始研制屬于我們國家自己的盾構機。
雖然起步晚其他國家100多年,但當時的總工程師黃健發誓一定要造出我們中國人自己的盾構機。
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2002年10月,中鐵隧道集團成立了由18人組成的盾構機研發團隊,團隊大多是剛畢業的大學生,平均年齡不足30歲,很多人連盾構機都沒見過,但這對于拿著算盤都能造出火箭、衛星、原子彈的中國人來說,又算得了什么呢?
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2004年,國內首臺全自主設計的土壓式平衡盾構機樣機“先行一號”研制成功。2006年,“先行二號盾構機”在上海下線,標志著中國具備了批量生產盾構機的能力。
2008年,中國中鐵一號盾構機下線,這是中國首臺具有自主知識產權的復合式土壓平衡盾構機。從此,正式告別了完全依靠洋盾構機的局面。
2009年,中國交通基建需求大爆發,帶動了盾構機研發的飛速發展,但我國各個城市的地質差異巨大,單一的盾構機已經難以滿足實際需求。
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為了建造適合我國各種地質環境的盾構機,時任中鐵高新工業股份有限公司總經理的李建斌帶領團隊,研究了日本、德國、法國、加拿大等國的設備之后,根據實際情況設計出了盾構機在不同地質條件下工作的應對方案。
同年,中國盾構機設計團隊由最初的18人增加到了108人。
2012年,中國盾構機第一次走出了國門,成功在馬來西亞施工,之后便一發不可收拾,中國盾構機先后出口至新加坡、意大利、波蘭、澳大利亞和印度等21個國家。
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2013年和2015年,中鐵裝備研制出了當時世界上最大的矩形盾構機和硬巖掘進機,我國在異形盾構機和硬巖掘進機領域徹底進入了世界前列。
截止2018年底,國產盾構機技術不僅達到了世界前列,甚至在個別領域遠遠超過了國際水平。
今天,國產盾構機在國內市場的占有率已經達到90%以上,并且占據了全球2/3的市場份額,成功打臉美國、日本、德國盾構機企業。
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2018年中國盾構機出口量為127臺,出口金額為3.69億美元。國產化之后,中國盾構機成了“價格屠夫”。美國、日本、德國為了保住自己的市場,只能跟隨中國瘋狂降價,如今盾構機市場均價為每臺2260萬人民幣。
2019年號稱世界盾構機三巨頭的日本開始購買中國的盾構機,這一行為讓美國極為不爽。
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2017年,中鐵總工程師王杜鵑曾在記者會上表示,盾構機世界第一的品牌還是德國的海瑞克。由于我們技術積累有限,在軸承技術方面還與德國較大差距,
如今最后的難關也被攻克。2020年9月26日,我國首臺使用國產3米級主軸承盾構機中鐵872號在蘇州18始發。
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不如你,學習你,超越你,最后擊敗你。
100年前,孫中山先生在建國方略中構想了中國建設的宏偉藍圖,里面提到要修建約16萬公里的鐵路,160萬公里的公路,開鑿全國的水道和運河,建設三峽大壩,大力發展農業、制造業、礦業等。
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當時洋人對孫中山先生投來無盡的嘲笑,袁世凱更戲謔稱他為“孫大炮”。
當時中國全部的鐵路里程僅僅只有9000km,而且大多數都掌握在洋人手里。對于當時孱弱的中國來說,孫中山先生的構想真的是虛無縹緲的幻想,不能怪洋人嘲笑我們。
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100年過去后,幻想已然成真。如今,中國已經擁有超過14萬公里的鐵路,6730公里的城市軌道,528萬公里的公路。其中鐵路隧道超過18000公里,公路隧道更是超過了2萬公里,地鐵是超過了8700km。
我們不僅按孫中山先生建國方略里設想的那樣,完成了公路、鐵路的建設,完成了三峽大壩,充分發展工農礦業,還成為了世界上最大的工業國,距離世界第一經濟體僅有一步之遙。
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一百年年前孫中山先生的宏愿終于實現,相信我國盾構機逆襲的經歷也一定會在高新技術領域上重現,尤其是在芯片領域,而且將會再次跑出令世界矚目的中國速度。
中國盾構機的逆襲史詩,印證著"不如你-學習你-超越你-擊敗你"的發展鐵律,中國工程師已經用一個個"不可能"證明,任何技術壁壘,都擋不住一個立志創新的民族。
芯片戰的結局,或許早已在盾構機的轟鳴聲中寫就。
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