今年9月，北京地鐵4號線有望正式運營，這將是北京市開通的第9條地鐵。與此同時，北京市還有多條地鐵線路正在修建中，隨著全國修建地鐵的熱潮，以前一直處于幕后英雄位置的盾構機開始越來越受到人們的關注。

    95％的市場曾被國外壟斷

    據了解，盾構機全名叫盾構隧道掘進機，是一種隧道掘進的專用工程機械，問世至今已有近百年的歷史，經過不斷改進和發(fā)展，成為目前世界最先進的地下隧道掘進機。其集機、電、液、傳感、信息技術于一身，可在不影響地面狀況的條件下作業(yè)，與傳統施工方式相比大大提高了施工的效率、安全性，降低了成本，因而受到世界各國的青睞，廣泛用于地鐵、鐵路、公路、市政、水電等隧道工程。

    在我國，盾構機在北京、廣州、上海等10多個城市地鐵和穿江越洋隧道施工領域發(fā)揮著巨大的效用。但是由于盾構制造工藝復雜，技術附加值高，盾構制造工藝為德國、法國、日本等少數國家所壟斷，且價格高昂，在我國盾構市場上國外盾構機的占有率曾經高達95％以上。

    目前，在國家產業(yè)政策的大力支持下，由我國盾構機企業(yè)自主創(chuàng)新的國產盾構機已經成功打破國外的壟斷地位，并在技術、質量等方面緊緊追趕世界。盡管由于歷史的原因，國產盾構機在總體實力上與國外頂尖水平還有不小的差距，但業(yè)內人士認為，在我國巨大隧道市場空間的帶動下，國產盾構機的質量已經越來越好，與世界的差距也會越來越小。

    自主創(chuàng)新不斷前行

    4月25日，由國家863計劃資助、我國自主研發(fā)制造的首臺復合式盾構機在河南新鄉(xiāng)中國中鐵隧道集團盾構產業(yè)化基地下線。據悉，這臺盾構機由于實現了從關鍵技術向整機制造的跨越，填補了國內相關領域的空白，有望打破國外企業(yè)長期以來在盾構機制造方面的技術壟斷。

    據了解，此臺復合式盾構機從研發(fā)到整機制造成功歷時一年多時間，是國家863計劃盾構課題取得的最新科研成果，實現了對國外先進技術的再創(chuàng)新，有望結束我國在復雜地質環(huán)境下的隧道施工依賴國外盾構機的歷史。此外，在國產化率、降低造價等方面，該機器也達到了預期目的。

    盾構施工法由法國工程師布倫諾爾父子發(fā)明。它用一個活動的罩架支撐在隧道工作面及其背后的泥土上，工人向前挖空幾尺，就用千斤頂把罩架向前推，頂住新的工作面，盾構后面露出的一段隧道用磚砌面支撐，人們得以像鼴鼠一樣在地面下不斷掘進。1918年，世界上第一臺盾構機在英國誕生，盾構施工實現了自動化。

    長期以來，我國的地鐵掘進工程，盾構設備絕大多數依靠進口。

    為了打破國外技術壟斷局面，提升我國裝備制造業(yè)的水平，國家科技部于2001年將土壓平衡盾構關鍵技術研制列入863計劃自動化領域機器人技術主題，上海隧道工程股份有限公司、廣州重型機械廠、中鐵隧道集團公司集各自在設計、制造、施工方面的優(yōu)勢，聯合浙江大學、同濟大學、煤炭科學研究院等單位成立了產、學、研結合的課題組，拉開了我國盾構機產業(yè)化的序幕。

    經過不懈地努力和技術攻關，2004年9月，我國第一臺具有多項專利權的地鐵盾構掘進機“先行號”在上海隧道工程股份有限公司問世。2005年6月，“先行號”樣機投入了上海軌道交通二號線西延伸段古北路車站到天山路車站的掘進工程。首次掘進表明，其主要綜合指標達到國際先進水平。在第二次推進中，“先行號”樣機先后創(chuàng)造了日推進38.4米和月推進566.4米的國內盾構施工最快紀錄。

    國貨質量毫不遜色

    專家表示，與大多機械設備不同的是，每個工程使用的盾構機都是根據其城市的特殊條件量身定做，“盾構機的設計、制造和運行成功與否，最主要的制約因素是地質條件，只有在摸清了地質條件后，制造商才能有針對性地設計和制造相應的盾構機或在盾構機上專門附設相應裝置。因此，盾構機無法批量生產。這也決定了盾構機的價格高昂。”上海隧道機械廠廠長張閔慶說，“進口產品好是好，但價格、交貨期等等都由他們說了算，核心技術更是不會對我們透露半點。今后10年，我國地鐵盾構市場份額可達10億美元，這么大一個市場全控制在外國人手里，讓人心里很不是滋味。”

    上海隧道工程股份有限公司副總經理王放偉告訴記者，國產盾構比進口盾構機具有更強的適應性，質量一點也不遜色于洋盾構。

    據悉，“先行號”盾構機推出后，大大降低了洋盾構在上海市場的份額。“先行號”之所以可以打破洋盾構一統天下的局面，原因是其結合了歐美的經久耐用和日本的經濟實用的雙重優(yōu)勢，立足于亞洲最高水平，但價格僅為進口盾構的2/3。

    國產盾構良好的聲譽迎來后繼訂單源源不斷。在首批22臺盾構投放市場后，上海隧道工程股份有限公司又簽訂了17臺訂單。盾構機的訂單一般都是以個數計的，很少有一次性超過10臺的。張閔慶說：“我們先后接了22臺和17臺訂單，這讓外國人大吃一驚，他們都不敢相信眼前發(fā)生的一切。”“先行號”的出世，還使上海隧道工程股份有限公司徹底走出單純追求零部件國產化率的誤區(qū)，大膽采用外國先進零部件，使得產品質量有了飛躍，好產品贏得了大市場。

    上海隧道工程股份有限公司的成功只是國產盾構機的一個縮影，而注重產品質量帶來更廣闊的市場空間，正成為國產盾構機發(fā)展的重要砝碼。

    市場廣闊前景看好

    盾構機是裝備制造業(yè)的標志性產品，也是當今世界上最先進的隧道掘進超大型專用設備。在中國日益重視開發(fā)利用地下空間的今天，具有十分廣闊的市場前景。國家發(fā)改委將全斷面隧道掘進機列為國家 “十一五”的重大研發(fā)項目。

    專家指出，2010～2015年間，中國規(guī)劃建設的城市快速軌道交通項目總長度達1700公里，5000多億元投資將聚集在這一領域。南水北調、西氣東輸等重大工程正在大量引入盾構機，盾構機施工和制造正在成為一個巨大的市場。

    有關人士預測，至2010年，全國大約需要500臺左右的盾構機。按照國際市場每臺盾構機400～600萬美元的價格計算，這一領域的潛在市場高達150億～225億元。因此，加速發(fā)展我國隧道掘進機的研發(fā)及產業(yè)化勢在必行。

    為了促進國產盾構機的發(fā)展，2006年下發(fā)了《國務院關于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》，將“滿足鐵路、水利工程，城市軌道建設項目的需要，加快大斷面巖石掘進機等大型施工機械的研制，盡快掌握關鍵設備制造技術”列入16項重大技術裝備之一。

    目前，中鐵隧道集團與上海隧道股份是國家863隧道掘進機產業(yè)化基地，在隧道掘進機產業(yè)化和自主開發(fā)方面已經走在國內前列。上海隧道工程股份有限公司技術中心主任付德明認為，國產土壓盾構的關鍵技術指標已經達到國際先進水平，為我國掘進機制造業(yè)打下了堅實的基礎，提升了企業(yè)與國家的核心技術競爭力。