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工程“穿山甲”:中国品牌占全球市场65%

2019-07-08 13:26:29  来源:科技日报

  壮丽70年 奋斗新时代

  2014年5月10日,习近平总书记视察中铁工程装备集团有限公司时说,掘进机是工程“穿山甲”,你们自主创新做得很好,掌握了这个技术,工程效率和安全得到极大提升,你们的事业很有意义。

  如今,来自工信部最新消息,大盾构国产品牌市场占有量国内达90%以上,占全球市场份额约65%,其技术指标已达到最长掘进距离20公里以上、最大开挖直径15米以上、最大破岩能力200兆帕以上。

  国内外市场上,中国品牌大盾构的发展正逢其时。

  6月23日,在建北京地铁16号线榆树庄站至宛平城站区间,由中铁装备制造的国产盾构机正在精准掘进。“北京市地铁二期规划的263公里建设如火如荼,国产盾构机日夜奋战。”中铁电气化局16号线项目总工程师说。

  当天,远在1000公里外的长沙,铁建重工产业园内,一台11米级大直径土压平衡盾构机开始吊装第一台盾体,将出口俄罗斯。“这台大盾构采用小转弯半径设计,可耐零下30℃低温,预计8月底下线。”铁建重工科技发展部副部长梅勇兵说,近五年来,国产品牌盾构机开始出口海外,主要地区包括东南亚、中东、欧洲、澳洲等,累计出口已超过100台套以上,且出口数量逐年增加。

  盾构机是使用盾构法的隧道掘进机,采用液压、机械和电气等诸多领域的高科技成果,运用计算机自动控制、工厂化作业、在线实时监测与导向,是集掘进、出渣、运输、支护于一体的成套设备,是当前地下空间施工最先进的装备。

  “大型掘进机长度由几十米到200多米,总重量可达几百吨至5000多吨,每台价值从数千万元至两三亿元不等,技术附加值高、制造工艺复杂,2007年前,国际上只有欧美和日本的几家企业能够研制生产。”梅勇兵说。

  在国家有关政策导向下,自2009年开始,以中国铁建和中国中铁为主要牵头企业,盾构机国产化和产业化工作加速推进。

  此后,中国铁建与中国中铁布局高端地下工程装备产业,以盾构机和岩石隧道掘进机(TBM)为主攻方向,分别在长沙和郑州打造中国铁建高端地下装备产业基地。

  “做第一台设备时,一百多名研发人员,用大半年时间做了大量的设计方案,又进行了无数次的优化,还有很多的反复。”梅勇兵回忆说,2010年首台土压平衡盾构机“开路先锋19号”横空出世,国产化率达到87%,让原本均价在1.5亿元左右的“洋盾构”,在中国被迫降价30%,在北京地铁工程应用中,月进度达600多米,开了一个好头。

  此后,铁建重工与中铁装备在盾构机研制核心技术方面不断巩固,技术创新能力不断提升,包括常压更换刀具、电液混合驱动、开挖仓机器人作业、刀具连续在线检测等前沿性技术陆续取得研究成果并得到工程应用。

  2014年,依托原国家863计划《大直径硬岩隧道掘进装备(TBM)关键技术研究及应用》项目,国产首台岩石隧道掘进机(TBM)在铁建重工下线,并在吉林中部引松供水隧洞工程成功应用。TBM被誉为高端地下工程装备“皇冠上的明珠”,一直是中国隧道掘进装备自主化、国产化的薄弱领域。

  自2009年开始,以铁建重工和中铁装备为主要牵头企业推进的盾构机国产化和产业化工作取得了显著的经济效益和社会效益,目前,国产盾构年产约500台套,按照平均每台套6000万元测算,每年可实现产值约300亿元、实现净利润约50亿元。

  创新还在持续。

  “目前已启动的研发方向包括开挖直径超大化(20m直径以上)、整机寿命超长化(单次掘进里程超过30km以上)、工序作业机器人化(隧道支护、刀具更换等)、风险控制数字化(超前地质预报、远程诊断与调试等)、掘进过程智能化(自主巡航、自动掘进、无人驾驶等)。”梅勇兵表示,随着这些技术的逐个突破,国产盾构将率先抢占全球盾构产业的技术制高点。

编辑:白胜利

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