大国重器,从被封锁到自主研发,我国盾构机的研发之路

江畔雨落叶 2025-01-21 14:07:45

二十年前的中国为了铺设铁路线路,需要大型盾构机进行作业,却因为没有相关设备只能采取进口,而当时的德国盾构机要价7亿,我国于是开始了自主研发之路 ,现在我国的盾构机技术 ,也已经到了世界领先水平 ,那么我们就来看看关于盾构机的故事吧 。

谈到盾构机这个巨无霸 ,可能很多朋友都会很好奇 ,不就是挖个洞吗 ,为什么一定要用这么大的机器 ,用炸药开山挖掘机作业 ,不也一样能挖出来吗 ,其实盾构机的研发是相当有必要的 ,毕竟盾构机向来 ,都有着工程界的晴雨表一称。

有了先进的盾构机 ,不仅能够节约大量的人力物力 ,还可以极大的提高工程效率 ,这既是对技术工程的一种革新 ,也是推动国家基建事业 ,发展强有力的武器 ,那么 ,盾构机是怎么被发明出来的呢 。

1825年 ,法国工程师诺尔 ,通过蚯蚓挖洞的现象 ,用了7年时间 ,研发出了世界上第一台手掘式盾构机 ,并用它挖出了 ,世界上第一条水底隧道 ,泰晤士河隧道 ,而英国在1887年 ,将手掘式的设备改进成机械式设备 ,并用它造了伦敦铁路隧道 ,后来世界各国均开始了 ,对盾构机的研究 ,欧美各国纷纷引进盾构机。

我国直到1953年 ,才用上了人家的初代机 ,也就是手掘式盾构机 ,当时新中国各国成立 ,机械生产水平还远远落后 ,大多数挖掘工程都还是依靠人力进行 ,当年的成昆铁路 ,一千多公里的距离里 ,完全依靠人力挖掘 ,从打孔到爆破全部都由人力完成 ,为了这一千多公里的铁路线路 ,我们牺牲了2000多名铁路兵 ,可以说当时我们的技术水平 ,起码落后世界120年 。

直到1997年 ,为了建设西康铁路 ,中国向德国购买了两台硬岩式盾构机 ,要价7个亿 ,即使知道这个价格远超市场平均水平 ,是在狮子大开口 ,我们也不得不花钱购买 ,而就在两年后 ,我国用它开凿广东地铁二号线时 ,盾构机出现了损坏 ,而当时让德国工厂过来维修时 ,直接要价300万 ,还不包含维修人员的差旅费用 ,每天至少得1万多元的费用支出 。

而就是这样的情况下 ,我们也只能忍气吞声 ,谁叫咱们当时没有相关技术呢 ,2001年时 ,国外厂家居然还试图将一台旧盾构机 ,翻新后当新设备卖给我们 ,这是把我国当肥羊薅羊毛呢 ,就这一波操作 ,彻底把咱们中国人的血性激发了出来 ,于是在2002年 ,中国第一个盾构机研究小组成立了 。

当时小组成员仅有18人 ,而大部分成员 ,更是连盾构机长啥样都不知道 ,只能跑遍全国有建设地铁的城市 ,没日没夜的观察、研究 ,这台机器虽然看起来 ,就像是手机里的贪食蛇 ,可研究起来可真不是一朝一夕的事情 ,盾构机的工作原理 ,是根据水平面进行线性挖掘 ,一边前进一边将挖开的泥土送到后方 ,对挖开的空间形成短暂的墙壁支持。

所以 ,盾构机不仅让工程安全性大大提高以外 ,还可以大大缩短工期节省成本 ,之前2000人要挖五年的工程 ,盾构机5个月就能完成了 ,虽然盾构机的好处一大堆 ,但当时的环境下 ,不管是技术还是设备零件 ,都需要从国外购买 ,以国外那些商人的性子 ,这就是宰我国一波的大好机会 ,于是这也成了我国开始自主研发的引子 。

作为盾构机的核心部件之一 ,刀片是重中之重 ,面对不同的土壤也需要用不同的刀片 ,国外的盾构机每挖300米就得更换一次刀片 ,而且只能由原工厂的工程师过来进行更换维修 ,每次都得停工一个月 ,资金花费更是高达300万 ,一条地铁动辄几万米 ,要是300米一换 ,那开销速度简直堪比黄果树大瀑布的流速。

我国也曾向德方提议过加强刀片耐磨性 ,毫不意外的被拒绝 ,于是我国想要通过自主研发刀片 ,作为进口盾构机的耗材 ,而德国也放下狠话 ,随意改装后如果设备产生问题 ,德方概不负责 ,但咱们国家的研发团队可不惯着他 ,毕竟我国完全有能力对盾构机刀片 ,进行研发 ,之后通过不断的收集数据分析并进行测试 ,完成了对盾构机刀片这一核心耗材的研发 。

根据实际使用情况统计 ,国产刀片的效果 ,比起进口的德国刀片好了不只一点点 ,远超其5倍多的掘进距离 ,之前300米一换的刀片 ,现在1500米还不用换 让原本3.5公里的隧道省下来8盘刀具 ,施工的工期也得到的大大的缩短 ,时间来到2008年 ,我国终于生产出了第一辆完全拥有 ,自主知识产权的盾构机 ,而2009年时 ,国内最大的盾构机生产基地也在郑州落户。

我国的盾构机因其性价比远超其他产品 ,也开始逐渐被世界各国所认可 ,2014年时 ,黎巴嫩建设大贝鲁特供水项目时 ,需要打一个3.5米的小洞 ,而当时全世界 ,没有任何一台足够小的盾构机可以开路 ,于是中国决定施以援手 ,花费了一年的时间 ,制造了一台超小型盾构机 。

除了黎巴嫩以外 ,2018年时俄罗斯也从中国进口了5台盾构机 ,而这也是俄罗斯首次使用国外制造的机械 ,孟买曾经需要18台盾构机 ,其中8台是直接从中国购买的 ,而剩下的10台分别来自各个国家 ,但每一个的背后都写着中国制造 ,中国盾构机进入国际市场以后 ,凭借优异的性能和实惠的价格 ,赢得了国际社会的一致好评 。

也把同类型产品的价格给打了下来 ,售价直接降低40% ,从前一个三点五亿的盾构机 ,现在只要四五千万就能够买到 ,只用短短18年时间 ,就超越西方两百多年的技术 ,打破国外垄断的技术壁垒 ,可以说是打了一场漂亮的翻身仗 ,现在世界各国都用上了中国盾构机 ,18年以色列购入了6台 ,土耳其购入5台 ,19年5台卖到新加坡 ,还有阿尔及利亚、非洲 ,意大利、印度、法国等。

直接把盾构机出口到发源地 ,已经连续三年保持 ,盾构机第一出口国的地位 ,而盾构机也成为了咱们中国 ,走向世界的一张新名片 ,而如今咱们中国的盾构机性能更是堪称恐怖 ,甚至能在常年积雪的 ,青藏高原喜马拉雅山脉作业 ,不为别的 ,只为了打通我国到尼泊尔的交通线路 。

而由于喜马拉雅山的地理环境极为特殊 ,所以对施工盾构机的要求 ,也极为苛刻 ,而就是在这种严苛的条件下 ,我国依然研发出了“京华号”盾构机 ,这台机器有着世界领先的盾构技术 ,更是我国迄今为止研发出的最大直径盾构机 ,其最大开挖直径可达16.07米 ,总重量达4300吨 ,长度达到150米 ,高度更是堪比五层楼那么高 。

也正是有了这么厉害的盾构机 ,我国才能在喜马拉雅山 ,那种恶劣的环境下建造中尼铁路 ,而中尼铁路也是全球海拔最高的铁路 ,通过中尼铁路的修建 ,既可以将尼泊尔丰富的矿产资源出口出来 ,也可以增进我国矿产企业的发展 ,拉动我国西部地区的经济发展 ,而中尼关系的交好 ,也有利于我国在南亚地区的影响力 ,进一步提升国际地位 。

综上所述不难看出 ,正是因为科技领域艰难攻坚破除桎梏 ,打破国外技术壁垒 ,才能让我国有足够的实力与底气 ,去帮助周边国家共同发展 ,相信未来我国还会在各个领域逐渐实现自主研发 ,彻底摆脱核心技术被国外卡脖子的困境 ,大国正在崛起 ,世界必将震惊 。

0 阅读:0
江畔雨落叶

江畔雨落叶

欢迎关注!