地铁建设是现代城市发展的重要标志,而盾构机则是地铁施工中不可或缺的关键装备,在地铁建设的竞速中,盾构机的性能直接影响着施工效率和工程进度。
发达国家在地下工程领域的技术水平有目共睹,美国的盾构机每小时挖掘速度为3.6米,德国的盾构机则能达到6米。
然而,近年来中国的盾构机技术也是“遥遥领先”,对比下就能知道,速度差距还是相当明显的。
那么,中国的盾构机究竟能达到怎样的挖掘速度?它与国际先进水平相比又如何?
“大型机械鼹鼠”盾构机被誉为"工程机械之王",堪称现代工程建设中的巨无霸,它的身躯庞大复杂,内部零部件数量惊人,超过3万个之多,每一个零件都精密配合,共同构成了这台强大的地下掘进利器。
在城市的地下,盾构机如同一只巨大的机械鼹鼠,悄无声息地穿梭于地层之中,它的主战场遍布城市地铁、地下管网和铁路隧道等工程项目,与传统的"钻爆法"相比,盾构机的效率堪称神速,能将施工速度提高3到5倍。
盾构机的工作原理颇为巧妙,机身前端装有一个巨大的圆形刀盘,上面布满了锋利的刀具。
当刀盘缓缓旋转时,就像一张贪婪的大嘴,将前方的岩石和砂土一点点"咀嚼"下来,被切削下来的岩土碎屑并不会堆积在掘进面前,而是通过传送装置源源不断地运送到后方,最终排出隧道。
盾构机的独特之处在于它能在地下悄然作业,地面上的行人和车辆可能完全察觉不到地下正在进行着如此浩大的工程。
盾构施工避免了传统开挖方式对地面的"开膛破肚",极大地减少了对地面交通和日常生活的干扰。
在掘进的同时,盾构机还肩负着保护隧道的重任,它的外壳就像一个坚固的盾牌,为内部的设备和工作人员提供安全保障。
更妙的是,盾构机能够边掘进边铺设隧道内壁,一边挖洞一边给洞穿上坚固的"铠甲",这种同步作业的能力,使得隧道施工的效率和安全性都得到了显著提升。
国产任重道远可就是如此重要的设备咱们一时之间还真没法造出来,上世纪90年代,西方国家对中国实施技术禁运,将盾构机等高端装备列为禁售清单。
面对技术封锁,中国不得不付出高昂代价引进国外设备,1997年,我国从德国进口的一台盾构机价格高达3.5亿元,令人咋舌。
为打破技术壁垒,2002年中铁隧道局成立了中国首个盾构产业基地,开启了自主研发的艰难征程。
经过六年不懈努力,我国首台拥有自主知识产权的盾构机"中铁一号"终于问世,标志着我国盾构技术取得突破性进展。
尽管如此,当时我国95%的盾构机仍然依赖进口,国产化之路依旧任重道远,但随着技术的不断积累和突破,国产盾构机开始迅速崛起。
从2012年起,中铁装备连续十年保持国内市场占有率第一,展现出强劲的发展势头,之后国产盾构机产销量跃居全球第一,彰显了中国制造的实力。
2020年,最大直径盾构机"京华号"下线,开挖直径达到16.07米,位列世界第三,进一步缩小了与国际先进水平的差距。
国际速度在国产盾构机蓬勃发展的同时,国际市场上的主要竞争对手依然不容小觑,日本三菱重工、德国海瑞克、美国罗宾斯和加拿大罗浮特等公司凭借多年积累的技术优势和品牌影响力,在全球市场上占据重要地位。
美国的盾构机以每小时3.6米的速度稳步前进,以安全稳定著称。
举个例子,The Boring Company公司的第一台盾构机"戈多"(Godot),灵感来自萨缪尔·贝克特的戏剧《等待戈多》,似乎暗示着人们对隧道完工的期待。
紧随其后的第二台盾构机被命名为"线风暴"(Line-Storm),源自美国诗人罗伯特·弗罗斯特的诗作,展现了公司对技术突破的雄心。
2017年6月底,"戈多"在洛杉矶开始了它的首次作业,完成了隧道的第一段工程,然而,The Boring Company的创始人埃隆·马斯克对"戈多"的速度并不满意。
他幽默地表示,"戈多"的速度比公司的宠物蜗牛"加里"还要慢14倍,先说明蜗牛"加里"的行进速度约为每秒0.5厘米,折合每分钟30厘米。
而"戈多"的速度仅为每分钟约2.14厘米,公司寄希望于第二代盾构机"线风暴"能够提升效率,预计速度可达每分钟约4.28厘米。
相比之下,德国盾构机的表现更为出色,每小时可挖掘6米,以高精度和高效率闻名于世,德国工程技术的精湛可见一斑,在全球隧道工程中扮演着重要角色。
面对这些强劲对手,中国盾构机制造商正在通过不断创新和提升品质,努力赢得更多国际认可,逐步实现从"中国制造"到"中国创造"的跨越。
中国速度中国盾构机的从最初的技术引进到自主研发,实现了跨越式发展,"中铁一号"的挖掘速度达到每小时5-10米,不仅赶超了美国盾构机的性能,甚至在某些方面超越了德国盾构机,展现出强劲的发展潜力。
经过十余年的快速发展,中国盾构机已经在国内外市场占据了主导地位。
目前,中国盾构机在国内市场的占有率高达95%以上,在全球市场中也占据了70%的份额,成为名副其实的行业领军者。
值得一提的是,中国盾构机的"绿色"特性在国际市场上颇受青睐,在碳排放控制日益严格的背景下,中国盾构机从原材料采购、加工到设备能耗等各个环节都体现出较高的环保水平,满足了欧美等发达国家对环境保护的严格要求。
中国盾构机的国际化进程也在稳步推进,它们已经参与了莫斯科地铁的建设,为俄罗斯的地下交通建设贡献了中国力量,同时,中国盾构机还首次进入了意大利市场,在欧洲核心国家树立了中国制造的新形象。
2021年,中国铁建重工集团更是跻身全球工程机械制造商30强,标志着中国盾构机制造业已经进入世界一流行列。
结语从无到有,从有到优,再从优到强,中国盾构机产业的发展历程印证了中国制造业的整体崛起。
通过不懈努力和持续创新,中国盾构机已经成为享誉世界的中国品牌,凭借其优异的性能和可靠的质量,在国际市场上站稳了脚跟。
未来,随着技术的进一步提升和国际化步伐的加快,中国盾构机有望在全球隧道工程和地下空间开发领域发挥更加重要的作用,为世界各地的基础设施建设贡献中国智慧和中国方案。