要说到传统挖隧道的方式,基本上就是拿着铁锹或者铁铲和铁锤等工具,依靠人工开凿,还需要利用担架将泥土抬出,不仅效率低下,而且还很危险,所以现在一般都用上了盾构机,就能够迅速地挖出一条隧道了。
但在中国还没有掌握这种大国重器的时候,盾构机的国际市场上一直都是由美国、日本和德国三个国家的企业垄断,中国想要购买一台,就需要3.5亿元的价格,而且人家给的还是旧机器,但中国决定自研之后,仅仅用了15年就逆袭成功,成为了全球第一,这又是怎么一回事呢?
其实早在200多年前,盾构机就在英国泰晤士河的隧道中得到了首次的应用,由于盾构机可以一边挖土一边排土,并且还可以不断地巩固隧道,不但可以提高了挖隧道的工作效率,还可以使挖下来的隧道不容易坍塌,安全性能也大大的提高了,所以盾构机也成为了现代挖掘作业的一种“神器”。
不过中国首次使用盾构机的时间是在1996年之后,当时国内要修建一条从西安至安康的西康铁路,但铁路要穿越长达18.46公里的秦岭隧道,为缩短工期和保障施工的安全性,利用盾构机来挖掘当然会更好,所以当时国家就决定要从国外引进“盾构机”。
那个时候国际上的盾构机基本上可大致分为三种,分别由美国、德国和日本三个国家掌握,其中美国的擅长硬岩挖掘,德国的适用性比较好,日本的做工更为精巧,并且由这三个国家长期垄断着盾构机的国际市场。
当时国内经过考量之后,决定要购买德国适用性较好的产品,但是这种国外产品一台就要价3.5亿元,对于当时还不够富裕的中国来说,价格非常昂贵,但国内要是没有这种机器,工程建设的效率就会比较缓慢,根本没办法满足当时国内加快速度进行发展的需要,所以当时还是忍痛从德国那里购买了两台盾构机。
有了盾构机之后,秦岭隧道的挖掘工作非常迅速,最终以提前10个月的时间贯通,这也使得我国的施工队伍尝到了机械化作业的甜头,以后要想大搞基础设施建设,绝大多数都是离不开盾构机的。
不过购买德国盾构机的经历也深深地刺痛了我国的工作人员,花了7亿元的高价,买回来的却是两台旧机器,用不了多久就发生故障,当时由于我们还没有掌握相关的技术,维修等工作还是要依赖国外的专家。
当时就以每天3000美元的价格请了国外的专家来帮忙修理盾构机,但他们在维修的过程中还拉起了警戒线,不允许任何的中方人员接触,所以我们想偷师也不行,而且维修进度也完全是由国外专家说了算。
所以购买回来的这两台德国盾构机,既令我国的工作人员欢喜,也令他们忧愁,是因为盾构机的确提高了工程的建设效率,这是值得欢喜的一面;但由于中国并没有完全掌握相关的技术,所以这两台机器又成了“吸血”的机器,使我国的钞票哗啦啦地流向国外,由于维修进度我们没办法掌控,也就从另一方面代表着我们很难控制施工的进度,这就是忧愁的一面。
以后中国的基础设施建设要是受到这一些因素的影响,根本就配不上“基建狂魔”这个称号,同时国内的经济发展正在慢慢地加快,基础设施建设的工程也会慢慢的变多,再加上中国的幅员辽阔,地势很复杂,以后的很多工程都要使用到盾构机。
有一些特殊的地理位置,要是还采用国外的盾构机,就有一定的概率会泄露敏感的地理信息,这对于中国以后的发展非常不利,所以研制属于自身个人的盾构机就显得很迫切。
所以从2002年开始,与盾构机的相关项目就被正式列入“863计划”,因此中国研制盾构机的工作也从这里真正开始。盾构机从表面上看起来就是一台大机器,实际上里面的结构很复杂,要想打破西方的技术垄断谈何容易?
盾构机涉及了机械、力学、土木、地质、液压、电气、测量、控制等多个科学技术学科,涉及的精密零部件也超过了3万个,有一个控制管理系统的控制点就达到了2000多个,国外的技术又不可能会主动送给我们,所以所有的这些工作都是我国的技术人员自主吃透,完全就是从零开始研制。
而且有一些地质的结构会比较硬,盾构机要想还能顺利地挖掘,就需要不停的分泌粘液,也就相当于是一种泡沫,可以使土质结构变软,才可以使盾构机更加容易推进挖掘。我国的盾构机研发团队,经历了无数个日夜的加班工作,耗时6年,终于在2008年,研制出了首台拥有自主知识产权的中国中铁1号。
这也是国内盾构机技术从0到1的突破,但其实国外的盾构机企业已经已经在这个行业深耕多年,中国刚研制出来的中铁1号,根本就不具备竞争力,所以中国的工程师继续做着盾构机的攻坚工作,由于之前已经有了研制盾构机的经验,接下来的研制工作也顺利了很多,仅仅是到了2010年,我国又研制出了“开路先锋19号”,这是一台土压平衡盾构机,国产化率达到了87%,创造了当时国产盾构机的最高记录。
中国的盾构机取得这些成就之后,慢慢的开始可以与国外的盾构机技术争雄,这也迫使国外的盾构机在中国的市场上降价30%,这可是近亿元的价格啊!即使是这样,国外的盾构机在中国的市场上仍然开始大幅度缩水。
然而中国人是盾构机的工作,一直都没有停止,盾构机的直径也做得慢慢的变大,而且质量也做得慢慢的变好,在各项性能上都可以超越国外的盾构机。国产盾构机不仅在国内站稳了脚跟,而且在国际市场上也打下了一片江山,到了2017年,国产盾构机销量正式超越国外巨头,成为了世界第一,从2002年开始自主研制,仅仅是用了15年的时间。
中国的盾构机研制也还在继续,在2020年又研制出了直径达到了16米级的“京华号”,它的整机长150米,总重量达到了4300吨,也是目前中国研制最大直径的盾构机。
目前,国产盾构机已经拿下了国内90%以上的市场占有率,同时也拿下了国际65%的市场占有率,可以说中国的盾构机已发展起来了,完全走出了一条逆袭之路。
现在,盾构机对于国内的基础设施建设发挥的作用很巨大,中国在开发西部的时候,要是建一些高铁,经常就会遇到大山的阻挡,这时候就需要利用到盾构机来挖掘隧道,同时也可通过盾构机来挖掘修建地铁,可以说“基建狂魔”的称号是有盾构机的一份功劳。
综上所述,中国在还没有掌握盾构机技术之前,就需要花很大的价钱从国外购买,就连维修也需要国外的技术人员来处理,不仅花的价钱高,连工期也很难掌控在自己的手里,所以中国只好自主研制盾构机,现在中国的盾构机已经逆袭,已经占有了世界上最大的市场占有率,我们就不用再做冤大头,让钞票哗啦啦地流到国外了。你是怎么看的呢?