蛇年新春之際，央視媒體率先報(bào)道了在河南鄭州中鐵裝備集團(tuán)的總裝車間，新一年海外發(fā)運(yùn)的第一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)剛剛下線，準(zhǔn)備出口韓國(guó)。這臺(tái)直徑近10米、總重約1250噸的盾構(gòu)機(jī)是專為韓國(guó)特殊地質(zhì)條件設(shè)計(jì)，不僅能夠應(yīng)對(duì)軟硬巖混合地層，還實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化操作和精準(zhǔn)掘進(jìn)。

這已是中鐵裝備集團(tuán)出口韓國(guó)的第10臺(tái)盾構(gòu)機(jī)。2024年，該公司出口額同比增長(zhǎng)158%，2025年還將出口美洲、歐洲等地。

25年前，中國(guó)中鐵在基建開發(fā)中95%的設(shè)備依賴進(jìn)口，僅盾構(gòu)機(jī)一項(xiàng)，每年投入就超過50億元，國(guó)外盾構(gòu)機(jī)的技術(shù)封鎖與高昂價(jià)格，成為中國(guó)隧道建設(shè)發(fā)展的巨大阻礙。然而，歷經(jīng)多年的艱苦奮斗與技術(shù)攻堅(jiān)，國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)實(shí)現(xiàn)了從依賴進(jìn)口到占據(jù)全球三分之二市場(chǎng)份額的驚人跨越，成為中國(guó)高端裝備制造業(yè)“走出去”的典型代表。從曾經(jīng)被技術(shù)封鎖、高價(jià)掣肘，到如今在國(guó)際市場(chǎng)上大放異彩，我國(guó)盾構(gòu)機(jī)一路的蛻變，見證了中國(guó)高端裝備制造業(yè)破繭成蝶的艱辛與輝煌。

以技術(shù)為出海后盾，搶占國(guó)際市場(chǎng)

技術(shù)是設(shè)備“出海”的核心競(jìng)爭(zhēng)力。以中鐵裝備、北方重工等為代表的行業(yè)龍頭企業(yè)發(fā)揮了重要引領(lǐng)作用，讓國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)走在了世界的前列。

以中鐵裝備、北方重工等為代表的行業(yè)龍頭企業(yè)發(fā)揮了重要引領(lǐng)作用，讓國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)走在了世界的前列。

成果顯現(xiàn)于現(xiàn)如今車間的滿負(fù)荷運(yùn)作。2025年蛇年春節(jié)前正是海內(nèi)外訂單交付的高峰期，中鐵裝備鄭州車間共有4條盾構(gòu)機(jī)生產(chǎn)線全部在運(yùn)行。春節(jié)后要出口新加坡的盾構(gòu)機(jī)“中鐵911號(hào)”，由于發(fā)出時(shí)間最早，各項(xiàng)準(zhǔn)備工作都要在春節(jié)放假前完成。此外，今年5月將出口澳大利亞的超大直徑盾構(gòu)機(jī)，也吸引了不少關(guān)注。這臺(tái)機(jī)器不僅是公司出口的最大直徑盾構(gòu)機(jī)，還搭載了多項(xiàng)智能化技術(shù)，比如換刀機(jī)器人、自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)等。這些技術(shù)，不僅能保障施工安全，還能大幅提升施工效率。

盾構(gòu)機(jī)“出?！鼻暗臏?zhǔn)備工序繁雜，要先處理包裹管線，再拆除刀盤、盾體、主驅(qū)動(dòng)以及配套拖車，完成維護(hù)清理后才能覆膜打包。其中，關(guān)鍵部件的操作和防潮防鹽堿措施是最關(guān)心的環(huán)節(jié)。為確保準(zhǔn)時(shí)、順利交付，中鐵裝備盾構(gòu)公司副總工程師、生產(chǎn)部部長(zhǎng)李寧每天至少到車間巡檢兩次，他說：“每一個(gè)訂單都是客戶對(duì)中鐵裝備的信任，我們必須保障機(jī)器各個(gè)環(huán)節(jié)都可靠穩(wěn)妥?！?/p>

中鐵裝備設(shè)備公司國(guó)際部副部長(zhǎng)陰鴻亮表示，技術(shù)是設(shè)備“出?！钡暮诵母?jìng)爭(zhēng)力。中鐵裝備自主研發(fā)的雙機(jī)互聯(lián)互控系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)設(shè)備同時(shí)作業(yè)、一人操控，達(dá)到世界領(lǐng)先水平。同時(shí)，零部件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快，成本大幅降低，例如懸臂掘進(jìn)機(jī)上的截齒，國(guó)產(chǎn)化后價(jià)格至少降低40%，極大地提高了產(chǎn)品性價(jià)比與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

二十年奮斗攻關(guān)，打造中國(guó)金字品牌

中國(guó)盾構(gòu)機(jī)是新型工業(yè)化的品牌名片，更是中國(guó)工業(yè)利用自身制度優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)趕超發(fā)達(dá)國(guó)家的深刻詮釋。

從研制第一臺(tái)到現(xiàn)在全球銷量第一名，中國(guó)盾構(gòu)機(jī)實(shí)現(xiàn)了歷史性的跨越，成功打造了中國(guó)制造的金字招牌。而這一過程，相較于近200年的發(fā)達(dá)國(guó)家盾構(gòu)機(jī)發(fā)展史，正如《中國(guó)盾構(gòu)機(jī)：20年跨越歐美200年》一文中所評(píng)價(jià)道的，“這是一個(gè)奇跡?！?/p>

時(shí)至今日，我國(guó)自主研發(fā)的全斷面隧道掘進(jìn)機(jī)能根據(jù)項(xiàng)目施工要求，自主研發(fā)出直徑從3.5米到15米以上的各類土壓平衡、泥水平衡、復(fù)合式盾構(gòu)機(jī)和各類硬巖掘進(jìn)機(jī)，以及各類異型盾構(gòu)機(jī)，如中鐵裝備的馬蹄形盾構(gòu)機(jī)；上海隧道的類矩形盾構(gòu)機(jī)、大截面矩形頂管機(jī)；鐵建重工和北方重工研制的用于煤礦斜井的掘進(jìn)機(jī)。

中國(guó)盾構(gòu)機(jī)既是我國(guó)“基建狂魔”的生動(dòng)縮影，也是新型工業(yè)化的品牌名片，更是中國(guó)工業(yè)利用自身制度優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)趕超發(fā)達(dá)國(guó)家的深刻詮釋。

那么中國(guó)是如何用了短短時(shí)間走上了世界的舞臺(tái)？回顧中國(guó)盾構(gòu)機(jī)的崛起之路，從曾經(jīng)的技術(shù)受限到如今的引領(lǐng)創(chuàng)新，其間每一步都鐫刻著拼搏的印記，特別是一項(xiàng)項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的突破成為發(fā)展之路上的里程碑。

2023年10月12日，由鐵建重工自主研制的直徑8.61米盾構(gòu)機(jī)主軸承在長(zhǎng)沙下線，這是迄今為止全球直徑最大、單體最重、承載最高的整體式盾構(gòu)機(jī)主軸承。它的成功研制，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)超大直徑主軸承研制，以及產(chǎn)業(yè)化能力躋身世界領(lǐng)先水平，意味著盾構(gòu)機(jī)主軸承取得全面國(guó)產(chǎn)化，實(shí)現(xiàn)了國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)主軸承從中小直徑到超大直徑型譜的全覆蓋。

此前，盾構(gòu)機(jī)主軸承被列入制約我國(guó)工業(yè)發(fā)展的35項(xiàng)“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)，是盾構(gòu)機(jī)全產(chǎn)業(yè)鏈自主化的“最后一環(huán)”。隨著8.61米國(guó)產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機(jī)主軸承順利下線，我國(guó)企業(yè)徹底攻克并自主掌握了盾構(gòu)機(jī)主軸承全系列產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、材料到制造、試驗(yàn)全過程關(guān)鍵核心技術(shù)，使國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)有了全系列的“中國(guó)芯”。

此外，在盾構(gòu)機(jī)的研發(fā)制造過程中，最為困難的是主驅(qū)電機(jī)。國(guó)外產(chǎn)品普遍采用三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式來提供電力。在盾構(gòu)機(jī)自主研發(fā)的進(jìn)程中，中車株洲電機(jī)公司自主創(chuàng)新，借助中車的永磁技術(shù)跨界成功，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的突破。永磁化實(shí)現(xiàn)了動(dòng)力模式的轉(zhuǎn)變，相較于三相異步電動(dòng)機(jī)而言，永磁電機(jī)更小、更輕、更易于維護(hù)。2016年，全球首套永磁電機(jī)系統(tǒng)盾構(gòu)機(jī)正式下線，該系統(tǒng)不僅具有節(jié)能、高效的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還能夠適應(yīng)盾構(gòu)機(jī)多電機(jī)協(xié)同工作的需求，更符合盾構(gòu)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行狀況。

多項(xiàng)核心關(guān)鍵技術(shù)的突破造就了主機(jī)產(chǎn)品的前進(jìn)，近年中鐵工程裝備集團(tuán)研制出世界首臺(tái)雙結(jié)構(gòu)硬巖掘進(jìn)機(jī)“雪域先鋒號(hào)”、國(guó)內(nèi)首臺(tái)高壓水耦合破TBM“龍巖號(hào)”、世界首臺(tái)綠色盾構(gòu)機(jī)等一批填補(bǔ)國(guó)內(nèi)外空白的高端產(chǎn)品。同時(shí)，集團(tuán)還推出了無人駕駛、無人掘進(jìn)的“四超盾構(gòu)”領(lǐng)航號(hào)，平均月掘進(jìn)距離可達(dá)600米。

高端綠色智能轉(zhuǎn)型，繪制未來藍(lán)圖

2025年國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)技術(shù)將持續(xù)升級(jí)，定制化智能產(chǎn)品成為企業(yè)出口的核心競(jìng)爭(zhēng)力，企業(yè)通過不斷拓寬產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景，推動(dòng)盾構(gòu)機(jī)高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型。

“出口一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)，就是送出一張中國(guó)名片。”中鐵裝備相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。公司緊跟市場(chǎng)需求，正在努力布局下一代掘進(jìn)裝備的研發(fā)，通過不斷拓寬產(chǎn)品應(yīng)用場(chǎng)景，持續(xù)推動(dòng)盾構(gòu)機(jī)高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型。

在盾構(gòu)機(jī)技術(shù)不斷升級(jí)的過程中，原國(guó)務(wù)院重大技術(shù)裝備辦公室副主任董必欽接受中國(guó)工業(yè)報(bào)記者采訪時(shí)也表示，盾構(gòu)機(jī)將朝著數(shù)字化設(shè)計(jì)、模塊化制造、智能化掘進(jìn)、無人化施工、遠(yuǎn)程化管理邁進(jìn)。

同時(shí)2025年國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)技術(shù)將持續(xù)升級(jí)，定制化智能產(chǎn)品成為企業(yè)出口的核心競(jìng)爭(zhēng)力。國(guó)內(nèi)企業(yè)繼續(xù)加大研發(fā)投入，在刀盤設(shè)計(jì)、智能控制等關(guān)鍵技術(shù)上取得新突破。刀盤開口設(shè)計(jì)從單開口優(yōu)化為雙開口，開口大小和間隙可根據(jù)不同工程地質(zhì)條件“量身定制”，既能控制巖石粒徑，保證正常出渣，又能防止大粒徑巖石對(duì)出渣系統(tǒng)造成傷害。

智能仿真等智能制造核心技術(shù)裝備的廣泛應(yīng)用，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，使盾構(gòu)機(jī)具備更精準(zhǔn)的控制和更高的自動(dòng)化水平。在水平掘進(jìn)方向的盾構(gòu)機(jī)方面，部分公司生產(chǎn)的盾構(gòu)機(jī)直徑涵蓋0.5米至16米的范圍，每一臺(tái)都是定制化的智能產(chǎn)品，滿足了不同海外工程的多樣化需求。

新技術(shù)的推廣，吸引了不少新客戶，新加坡“中鐵911號(hào)”的訂單就是其中之一。中鐵裝備掘進(jìn)機(jī)研究院副院長(zhǎng)龐培彥介紹，應(yīng)客戶的特定需求，中鐵裝備為這臺(tái)盾構(gòu)機(jī)精心搭載了渣土黏度檢測(cè)系統(tǒng)、雙層盾體循環(huán)利用系統(tǒng)等一系列前沿技術(shù)。通過智能測(cè)算與定制復(fù)用方案，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)施工過程的精準(zhǔn)把控，也能切實(shí)有效地幫助施工企業(yè)降低施工成本，為客戶創(chuàng)造出更大價(jià)值。

而在與總裝車間相隔不到百米的隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化中心里，預(yù)計(jì)今年5月發(fā)往澳大利亞的開挖直徑超15米的盾構(gòu)機(jī)正在抓緊組裝。這臺(tái)機(jī)器搭載了換刀機(jī)器人、自動(dòng)運(yùn)輸系統(tǒng)、枕木抓取機(jī)器人、泥餅沖刷機(jī)器人等智能化、綠色化技術(shù)，以此保障盾構(gòu)機(jī)安全高效掘進(jìn)，為工程建設(shè)提供重要的技術(shù)支撐。

中國(guó)盾構(gòu)機(jī)行業(yè)的快速發(fā)展，不僅是中國(guó)高端裝備制造業(yè)崛起的縮影，更是中國(guó)工業(yè)從“制造”向“智造”轉(zhuǎn)型的典范。通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和自主研發(fā)，國(guó)產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)成功打破了國(guó)外的技術(shù)壟斷，實(shí)現(xiàn)了從依賴進(jìn)口到全球領(lǐng)先的跨越。

未來，隨著全球基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)，盾構(gòu)機(jī)市場(chǎng)需求將持續(xù)增長(zhǎng)。中國(guó)盾構(gòu)機(jī)企業(yè)通過高端化、智能化、綠色化的技術(shù)升級(jí)，將進(jìn)一步增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)，定制化產(chǎn)品和智能化技術(shù)的應(yīng)用，將為中國(guó)盾構(gòu)機(jī)開辟更廣闊的市場(chǎng)空間?？梢灶A(yù)見，中國(guó)盾構(gòu)機(jī)行業(yè)將在全球舞臺(tái)上繼續(xù)書寫輝煌，為中國(guó)高端裝備制造業(yè)的全球化發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)力。