国产盾构机如何实现跨越（经济新方位）

　　出发！4月29日，我国自主研发的“领航号”盾构机，开启沪渝蓉高铁崇太长江隧道掘进之旅。

　　这条隧道正线长14.25千米，其中11.325千米需由盾构机在长江底独头掘进，是全球独头掘进距离最长的过江隧道；开挖直径达15.4米，相当于5层楼高；最深处距水面89米，最大水土压1.02兆帕，是长江流域开挖最深、水土压最大的隧道……施工难度如此之大，“领航号”身负重任。

　　谁能想象？20多年前，我们还没有自己的盾构机；如今，国产盾构机已占全球市场近七成。

　　自零起步，从追赶到并跑，再到部分领域领跑，国产盾构机如何实现跨越？近日，记者走入盾构机生产企业，探寻行业跃升的密码。

　　从无到有，造自己的盾构机

　　“有人说我们是异想天开”

　　盾构机，全称为全断面隧道掘进机，集机、电、信息、人工智能等技术于一身，被誉为“工程机械之王”。

　　秦岭隧道是我国第一个使用盾构工法挖掘的铁路隧道。一山横亘，山南岭北景物迥异。隧道全长18.46千米，最大埋深1600米，两端落差155米。

　　评审专家判断，采用传统钻爆法，可能要10多年才能打通隧道，而使用盾构法，只需两年。

　　咬牙花费7亿多元，从国外采购两台机器。“这是一笔巨大的投资，但也是我们学习世界先进技术的绝佳机会。”中国工程院院士孙永福说。

　　机器开动，铿锵突进。无爆破、无振动、无粉尘快速掘进，施工效率提高3至5倍。

　　然而，机器维修时长按分钟计算，费用高昂；保养时中方不能参与，进度无法控制……关键技术受制于人，就没有话语权。2000年初，中国中铁决定：造中国人自己的盾构机。

　　“有人说我们是异想天开。”中铁高新工业总工程师王杜娟回忆，盾构机零部件超2万个，一个控制系统就有2000多个控制点。“当时，不少同事刚走出校门，很多人都没见过盾构机。”

　　到处找项目，去隧道挖掘现场观摩学习盾构机原理，王杜娟和同事们一根根管子排查、一个个元器件核对，比较参数、核实数据、查阅资料。

　　刀具是盾构机的“铁齿铜牙”，既要高硬度、耐腐蚀，又要柔韧性好、耐疲劳。中铁装备和清华大学联合攻关刀具材料，对十几种添加元素进行了上千次试验，最终解决难题。

　　还有众多难关要攻克：买不到的陶瓷球阀、销售和维修都价格高昂的控制系统……历时8年，克服重重困难，投入大量人才财力，我国首台具有自主知识产权的“中国中铁1号”复合式土压平衡盾构样机终于下线。

　　样机下线，只算迈出了半步。经受实践检验，才算真正成功。

　　2009年2月6日，“中国中铁1号”在天津开掘。“盾构机要下穿‘瓷房子’等文保单位，容不得半点闪失。”王杜娟说。4个月后，天津地铁3号线营和右线区间顺利贯通，地面沉降控制在3毫米以内，专家验收全部通过。

　　自此，行业开始发力，以中铁装备、铁建重工、中交天河等为代表的一批具有竞争力的盾构机制造企业，陆续成立、成长壮大。时至今日，我国盾构机保有量约5000台，世界第一。我国90%以上的地铁隧道采用盾构法施工。

　　从有到优，拓展海外市场

　　“好盾构机自己会说话”

　　根据不同施工环境，盾构机分为土压盾构、泥水盾构、复合盾构和硬岩掘进机（TBM）。

　　“当时业内流传一句话，不掌握TBM技术，不能算成熟、有竞争力的隧道掘进机厂商。”中国中铁装备集团技术中心副主任、掘进机研究院院长贺飞说。

　　通常，城市轨道、管网建设时，盾构机施工埋深在30米左右。但TBM埋深可达几百米甚至上千米。大埋深、长距离、岩石强度高等施工条件，对设备的可靠性、适应性、耐久性和安全性提出更高要求。

　　带着“从有到优”的追求，研发人员绘制3万多张图纸，日夜奋战180天。2015年1月26日，“永吉号”TBM下线。在吉林引松供水工程建设中，“永吉号”以超强的地质适应性和稳定性，成功穿越7.9千米浅埋灰岩岩溶区、断层破碎带及浅埋富水沟谷带，提前9个月完成任务。

　　2018年，汕头海湾隧道正式掘进。这是我国第一条地处八度地震带、穿越海底复杂地质的超大直径盾构隧道。