中美德盾构机挖掘速度断崖:美国每小时3.6米,德国6米,中国多少

笑看云烟 2024-09-20 12:58:36

你也许没见过它,但你一定知道它的“杰作”——城市地下纵横交错的地铁网络,它是现代城市建设的“地下巨龙”,拥有着开山劈石的强大力量,它就是——盾构机!

全球第一台盾构机在150年前问世,到至今盾构机技术一直都在提升,且欧美国家在盾构机领域一直都是处于领先地位,美国盾构机可以达到3.6米每小时,德国更是可以达到6米每小时。

那么问题来了,盾构机发展到今天中、美、德这三个国家,谁的技术更胜一筹?

盾构机的由来

在现在的生活中,我们上下班会乘坐地铁,那么很多人都不知道地铁的最大功臣就是盾构机。

可谁又能想到,盾构机的起源竟然与一种不起眼的海洋生物船蛆有关。

船蛆是一种专门啃食木船的软体动物,这种动物从小就拥有打洞本领,他们分泌出来的粘液能够避免自身收到木材的摩擦,且还能维持打洞的稳定。

在19世纪初,布鲁诺尔一直在寻找高效的挖掘隧道办法,恰巧船蛆的行为举止让他有了灵感,后来他便开始模仿船蛆的打洞机制,希望能够研发出一种可以在挖掘的同时能够加固隧道的机器。

经过多年的苦心钻研,在1825年,布鲁诺尔研制出的盾构机出世,也是全世界第一台盾构机。

起初这台盾构机被用于挖掘泰晤士河底隧道,要知道平常陆地上的挖掘都很难了,更不要说是河底了,尽管效率低下,但这台简陋的盾构机,无疑开启了隧道挖掘的新纪元。

它证明了人工挖掘水下隧道的可能性,也为这项技术的未来发展奠定了基础,很快盾构机技术开始走出英国,传遍世界各地。

进入19世纪末,随着工业革命的浪潮席卷全球,盾构机技术也迎来了飞速发展,传统的依靠人力操作的方式被逐渐淘汰,取而代之的是机械化和自动化,从那时各种新型盾构机逐渐出现,也大大提升了工程的进程速度。

其中泥水式盾构机适用于含水量较高的地层,主要用于水下隧道和海底隧道的挖掘,而土压平衡式盾构机则适用于相对干燥的土层,在地铁、铁路以及山体隧道等工程中发挥着重要作用。

这么多年以来,盾构机技术一直都是西方国家的美、德两国排在世界前列。

美国在大型盾构机的设计和制造方面拥有雄厚的实力,其产品以高效、可靠著称,而德国则以其精密的制造工艺和先进的控制系统而闻名,其盾构机在复杂地层的适应性和施工精度方面表现出色。

那么美、德两国的盾构机究竟有着怎样的优势呢?

美、德两国的盾构机

美国人这脑子也灵活,在第一台盾构机出世的时候,一看这玩意儿这么牛,就开始琢磨着怎么把它用到自己国家的基础建设上。

随后,美国人凭借着他们在机械和自动化领域的深厚功底,花费几年时间就将盾构机技术给玩明白了,一时间直接成为了盾构机行业的老大。

那会儿,美国产的盾构机可是出了名的“快、稳、狠”,每小时能挖3.6米,这速度在当时绝对是世界领先水平。

有了这“神器”加持,美国的基础设施建设那叫一个突飞猛进,地铁、公路隧道,那都是一挖一个准。

尽管这样,美国人并没有停下脚步,还在不断在盾构机研发上砸钱,更是捣鼓出了不少专利技术,让美国盾构机的性能和应用领域更上一层楼。

但是这世界就是这么充满戏剧性,正当美国盾构机风光无限的时候,德国人杀出来了。

德国人那是出了名的“细节控”,他们对质量的追求那是深入骨髓的,这种“工匠精神”也体现在了他们制造的盾构机上。

德国研发出的盾构机最主要的就是精度和效率,所谓慢工出细活,最终他们研制出的盾构机每小时可以挖6米,且在这样的速度下还能够保证施工质量。

在后续德国也有很多项目都用到了盾构机,比如柏林地铁项目,德国盾构机在这个项目中就有着举足轻重的地位,渐渐地,德国盾构机在欧洲市场上打响了名声,成了“质量保证”的代名词。

不管是硬邦邦的岩石,还是松松软软的土层,德国盾构机都能轻松应对,这种“全能型选手”的特质,让德国盾构机成了工程界的“六边形战士”。

美国盾构机追求速度,德国盾构机注重精度,这两种路线,说不上谁好谁坏,都是各自的“生存之道”。

中国盾构机

中国盾构机产业起步虽然比较晚,但发展势头很猛,我们先是学习借鉴美德两国的盾构机技术,同时也在自主研发上不断努力,争取早日实现“弯道超车”。

而以美国为首的西方国家知道盾构机的重要性,一直在这方面对我们进行技术封锁,生怕我们研究出来超过他们。

为了研究盾构机,2002年,中铁隧道局在河南新乡成立了第一个盾构机产业基地,为研究中国自主研发盾构打响了第一枪。

随着我国科研人员的努力,同时获得了政府和资金上的大力支持,2008年“中铁一号”中国史上第一台拥有完全自主知识产权的盾构机出世。

信息来源:打破垄断造出第一台国产盾构机、产品畅销海外 中铁装备让盾构机成为“河南名片”——大河网

消息一出,那些对中国实施技术封锁的国家都懵了,更让他们感到不可思议的是,“中铁一号”的性能,竟然丝毫不逊色于他们那些动辄几亿的天价机器,且挖掘速度更是可以达到每小时5-10米,完全可以说是世界领先水平了。

“中铁一号”的诞生,不仅打破了西方国家的技术垄断,也让全世界看到了中国制造的崛起,更重要的是,它极大地振奋了中国科研人员的士气,让他们看到了中国科技自立自强的希望。

“中铁一号”出世之后,中国科研人员并没有躺在功劳簿上睡大觉,而是继续埋头苦干,不断改进技术,提升性能,降低成本,在刀具技术、刀盘设计等方面,取得了一系列突破性的进展。

经过不断地努力,国产盾构机不仅性能可以与国外那些“洋货”一较高下,而且价格还便宜了一大半,只有国外产品的1/3左右。

国产盾构机凭借着过硬的质量和低廉的价格,迅速抢占了国内市场,成为中国基础设施建设的主力军。

如今,中国盾构机已经占据全球市场的70%,可以说是全球盾构机绝对的霸主地位,那些曾经对中国技术封锁的国家,现在反过来要反求中国,希望能够引进中国先进的盾构机技术。

信息来源:占全球市场七成!“工程机械之王”的逆袭之路——齐鲁壹点

结语

中国盾构机的崛起,不仅代表着综合中国科技实力,更是代表着中国制造将彻底走向世界。

我们从“被卡脖子”到全球领跑,中国盾构机走过了一条充满荆棘的道路。

未来中国将继续加大研发投入,提升盾构机的核心技术,引领全球盾构机产业发展,为世界基础设施建设贡献更多中国智慧和中国力量。

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