从7亿购买到中国盾构机仅用10年垄断全球市场

  近日，中国中铁自主研制的第1000台盾构机下线年前，盾构机的关键技术还被国外垄断，国内使用的盾构机严重依赖进口。仅仅用了10年，中国不仅突破了封锁，还垄断了全球市场，盾构机也被称为中国芯片工业的榜样。今天，我们就来了解一下它的故事。

  什么是盾构机呢？盾构机就是在掘进的同时构建（铺设）隧道的机器，国际上，只要用于岩石地层的盾构法隧道掘进机都被称为盾构机。而在我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为（狭义）盾构机，将用于岩石地层的称为（狭义）TBM。

  盾构机内部一般可分为盾构壳体、推动系统、拼装系统、出土系统等四个部分。它相当于一条放大的若干倍的“蚯蚓”，前面的刀盘“吃”土，传送带将土从后部排出，而且不断分泌“粘液”（泡沫），软化土壤降低掘进难度。它通过的地方就形成了一条中空的隧道，隧道的内径就等于它的外径。为了确认和保证在黝黑的地表下可以准确施工，现代盾构机都装有高精度的测量和导航系统，因此能够动态显示当前位置相对于隧道设计轴线的位置偏差，从而确保盾构机沿着正确的方向前进。

  中国是地铁大国，截至2019年6月6日,在已开通地铁的33座城市当中,有13座城市的地铁运营里程超过100km。而修建地铁是绝对少不了盾构机的，可将地铁暗挖功效提高8到10倍，而且在施工全套工艺流程中，地面上不用大面积拆迁，不阻断交通，施工无噪音，地面不沉降，不影响居民的正常生活。

  除了地铁，轨道交通、公路、水利建设不能离开盾构机，因为现代盾构机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体，具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能，涉及地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科技术，而且要按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造，所以盾构机也被称为“工程机械之王”，其技术水平是衡量一个国家地下施工装备制造水平的重要标志。

  2008年之前，盾构机技术仅被欧美和日本的几家企业垄断，中国购买一台就要7个亿，堪称是工程界的光刻机，假如慢慢的出现故障了，也只能外国工程师来修，除了要付给他们每人每天3000美元的薪水，维修现场还拉着警戒线：中国人不得入内。

  昂贵的进口成本，低效的设备维护，耗时的跨国沟通，中国在盾构机的应用上处处受制于人，极度影响着中国基建的效率和发展。这也让中国坚定了攻克盾构机技术的决心。

  在国家有关政策导向下，2009年开始，以中国铁建和中国中铁为主要牵头企业，开始了盾构机的攻坚之路。2010年，铁建重工自主研制的首台土压平衡盾构机“开路先锋19号”横空出世，国产化率达到87%，创造了当时国产盾构机的最高纪录，让“洋盾构”在中国市场被迫降价30%，从此在中国的市场占有率开始大幅度缩水。

  2015年11月14日中国铁建重工集团和中铁十六局集团合作研发的中国国产首台铁路大直径盾构机下线，拥有完全自主知识产权，打破了国外近一个世纪的技术垄断，这样一个时间段，中国也开始在全球市场和欧美企业对垒。

  铁建重工、中铁装备、中交天和、上海隧道、三三工业、北方重工六大企业齐头并进，掌握了土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机、岩石隧道掘进机、多模式掘进机、顶管机、竖井/斜井掘进机、异型断面掘进机、软岩多功能掘进机等多种类型的盾构机技术。中国最大直径泥水平衡盾构机、世界首台马蹄形盾构机、世界最大直径硬岩掘进机等创新性产品，都是中国研发。这些盾构机能够涵盖软土、硬岩等多类型复杂工况，单模式、双模式等多种掘进模式，能够开挖圆形、异形等多类型截面形状，直线、曲线、斜井、竖井多种隧道形式。

  尤其是铁建重工，它们是国内唯一一家未引进国外有关技术，全靠自主研发掘进机的企业。目前，中国产的盾构机占到全球市场占有率的65%，国内市场的90%以上，可以说垄断了全球市场。

  中国要做到在10-15年之后盾构机技术能实现海峡隧道可以一次打通。比如琼州海峡等；要实现可以打大直径公路隧道；将开发深度在50~100米内的城市地下空间，拓展城市居民的活动区域。甚至在未来，中国要研发深空探测研发天基隧道掘进设备，实现在其他星球无人、无氧的智能化隧道掘进，从而为探测其他星球、建造天体基地做好保障。

  中国盾构机工业链从无到有，而中国芯片虽然遭遇困境，但是我们的芯片产业拥有相当的好的基础，我相信，我们的芯片产业也会和盾构机一样，横扫全球。中国科技一直在发展，也一直在进步，我们要用发展的眼光看中国如今的变化，我相信，我们会攻克任何的技术封锁，走向更美好的明天。