要說中國這些年來產業升級道路上,什么設備最有代表性的話,那么盾構機肯定榜上有名。
對上世紀的中國來說,盾構機這東西是自己無法研制和生產的設備,必須從日本、德國等國家那里購買。
但是隨著中國的產業升級,中國已經有了自己獨自研發、生產盾構機的能力。
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(盾構機)
甚至到現在,中國的盾構機已經做到了世界一流水平,甚至可以說是當之無愧的世界第一水平。現在已經到了其它國家需要到中國這買盾構機的時候,這直接砸掉了歐、美、日的“鐵飯碗”。
中國盾構機的技術空白時期
要知道我國是很重視基建的,新中國剛成立,一窮二白的中國從1950年就開始建造青藏公路這種大型項目。
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(修建青藏公路)
后續隨著中國國內基建項目的不斷推進,我國到上世紀70年代開始,就需要盾構機了。
中國第一次使用盾構機,是1953年時自己生產的一臺手掘式盾構機。
但是這臺盾構機的技術相對落后,所以后續我國也并沒有在這臺盾構機的基礎上繼續發展。
當時中國也嘗試過從蘇聯引進盾構機技術,但因為我國當時工業基礎非常薄弱,所以就算是從蘇聯那“照抄”都搞不定盾構機技術。
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(當時中國“抄”都“抄”不出來盾構機)
因此從1949年新中國成立到上世紀90年代,國產的盾構機技術基本是空白。
這種背景下中國要想用盾構機,就只能從國外買了。
不過盾構機這東西主要用于挖掘隧道,但隧道的建設除了能用盾構機外,還可以用人力。
上世紀70~80年代我國還處于經濟較為落后的年代,那時候我國為了節省外匯,對于國內的一些隧道采用了人力挖掘的方式。
其中最典型的就是“星光三號隧道”。這條隧道位于新疆南部,長3783米,動工時間是1974年。
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(星光隧道)
當時為了挖掘這條隧道,我國動用了4000多名鐵道工人,先后用了4年時間才挖通。
而且這類大型隧道像塌方、爆破事故等事故都是難以避免的,當時為了挖掘這條隧道,我國還付出了25名鐵道工人殉職的代價。
如果是現在的中國挖掘這條隧道,在有盾構機輔助的情況下只需要幾個月左右時間就能挖通,還不需要付出人員犧牲的代價。
所以經過了以“星光三號隧道”為首的一系列工程,我國深刻意識到了盾構機的重要性。加上隨著我國改革開放,國內的經濟情況有所好轉,于是從上世紀90年代開始,我國就咬著牙從國外采購盾構機了。
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(中國從上世紀90年代開始大量采購盾構機)
中國盾構機技術開始快速發展
中國第一次大規模采購盾構機是1997年。當時為了修建秦嶺隧道,我國從德國那采購了2臺TBM盾構機(敞開式硬巖掘進機)。
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(挖掘秦嶺隧道用的盾構機)
這兩臺盾構機長度是256米,直徑是8.8米,分別為德國海瑞克(Herrenknecht)和維爾特(Wirth)生產,單價是8500萬美元,約合人民幣3.5億(1997年幣值和匯率)。
這兩臺盾構機在投入使用后,以極快的速度掘穿了秦嶺內的灰巖巖溶區、斷層破碎帶,以及淺埋富水溝谷帶,月均挖掘528米,累計挖掘了18.46公里。比中國預計早了9個月完成施工。
在此次工程后我國深刻意識到了盾構機的力量,對盾構機更渴望了。
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(中國開始渴望自己建造盾構機)
從90年代開始中國就進入了“大基建時代”。大量基建需要大量的盾構機,如果這些盾構機全部靠買,那會讓我國消耗非常多的外匯。
所以面臨著即將到來的“大基建時代”,中國又緊鑼密鼓的開始了研發國產盾構機。
2002年的時候,當時的科技部列了一個“863計劃”,計劃攻克一系列未來我國需要的技術,盾構機就包含在內。
同一年,上海隧道工程股份有限公司造出了我國第一臺國產大型盾構機。這個盾構機名叫“先行號”,是一臺復合式土壓平衡盾構機,直徑是6.34米,長度是80米。
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(先行號盾構機)
當然,這臺“先行號”是我國引進國外先進技術繼續仿制的型號,所以只能算中國生產,并非完全算“國產盾構機”。
至于中國第一臺完全具備自主知識產權,完全由中國研制、中國生產的盾構機,就是2008年下線的“中鐵1號”了。
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(中鐵1號盾構機)
這臺盾構機也是一臺復合式土壓平衡盾構機,直徑6.3米。
有了“中鐵1號”的起步,之后的中國盾構機技術開始了迅猛發展。后續中國很快推出了10米直徑以上的國產大型盾構機,甚至是16米以上直徑的盾構機。
而目前國際上最大的盾構機,直徑普遍就在16~17米了。
到了2025年,中國又下線了“山河號”盾構機,這是目前全球使用的最大直徑泥水平衡盾構機,直徑達到了17.5米。
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(山河號盾構機)
以“山河號”為首的盾構機推出,也意味著中國在盾構機領域走到了世界一流水平。
關于中國盾構機的趣聞
有意思的是,隨著中國盾構機技術發展,現在國際上也出現了一些關于中國盾構機的趣聞。
比如說網傳印度在2018年前后從中國進口了幾臺12.19米的大型盾構機,用于挖掘孟買沿海公路隧道、班加羅爾地鐵等工程。
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(印度班加羅爾地鐵)
之后印度為了推進“印度制造”項目,試圖拆解中國的這幾臺盾構機進行逆向仿制。
結果印度方面把盾構機拆了后裝不回去了,不得已只能又花錢請中國的工程師幫他們重新組裝盾構機。
而這樣的小故事在上世紀大家估計聽過不少類似的事情。
像什么持續運轉了20年依舊精度極高的日本機床、什么指出故障價值1美元,知道在哪指出故障價值數十萬美元的德國工程師等等。
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(日本生產的機床)
現在在中國身上也出現了這樣的小故事,就足以證明中國的工業產品已經在大家腦海里形成了高端、高科技的印象。
信息來源: 【1】大眾日報·《世界最大直徑!“山河號”盾構機在山東順利穿越黃河》 【2】新華網·《《中國大盾構》書評:一幅大國技術“從跟跑到領跑”的歷史畫卷(節選)》 【3】人民網·《自零起步,從追趕到并跑,再到部分領域領跑 國產盾構機如何實現跨越(經濟新方位)》 【4】中國科技網·《掘進,一路向前——中國盾構機走向世界始末》
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