中国需要构建自主创新的盾构机产业体系

作为一个有影响力的大国，中国不可能长期依赖国外的装备和人才来开发地下空间。而且，一些国家级的重大保密工程，如果使用进口盾构机，对安全将构成严重威胁。因此，建立自主的盾构机产业体系是迫切而必须的。

“十五”期间，中国城市地铁建设工程陆续展开。据原国务院重大办副主任董必钦介绍，当时朱镕基总理曾表示，中国地铁建设必须使用国产装备。

在此背景下，为提高国内隧道掘进机技术水平，尽早形成支柱性产业，“十五”和“十一五”期间，科技部“863”计划、国家发改委“国家重大技术装备计划”等都把盾构装备国产化作为发展重点予以推动。

2006年，《国务院关于加快振兴装备制造业的若干意见》（以下简称《意见》）正式出台。《意见》中第10条指出：“满足铁路、水利工程、城市轨道交通等建设项目的需要，加快大断面岩石掘进机等大型施工机械的研制，尽快掌握关键设备制造技术。”在2006年3月8日《意见》落实工作会议上，当时的国务院副总理曾培炎指出，“要按照《若干意见》精神，抓住机遇，加快发展，力争到2010年发展一批有较强竞争力的大型技术装备制造企业集团、制造业集中地和工程研发中心，初步建立以企业为主体的技术创新体系，增强具有自主知识产权的重大技术装备制造能力，逐渐形成合理分工、相互促进、协调发展的装备制造业格局。”

破土而出的新芽

据了解，2005年以前，中国盾构机市场上国外产品的占有率高达95%以上。国内在盾构产品的研究设计、国产化和系列化等方面才刚刚起步，仅有上海隧道股份一家已在自主知识产权上取得突破，许多领域尚属空白。国内仅有为数不多的几家企业能作为分承包方，分交比例一般在合同总价的15%左右。

随着“863”计划以及“九五”、“十五”等科技项目的完成，中国在机、电、液、测量、控制技术和岩土施工技术等方面取得了长足进步，相关技术基本满足现代盾构技术发展的需要。而经过40多年的努力，中国盾构行业积累了一批专业人才，在科研、设计、制造、专业施工队伍等方面打下了一定的基础。

经过近几年来的不断发展提高，中国盾构自主产业体系初步建立。目前，上海隧道、北方重工、中铁隧道等企业，已具备自主研发能力，拥有生产基地，能够生产具有自主知识产权的盾构装备。

---始建于1965年的上海隧道股份是我国最早从事软土隧道和地下工程的专业公司，是中国建筑业第一家设立院士研究室和博士后工作站的企业。公司拥有盾构设计试验研究中心和中国第一台拥有自主知识产权、达到世界先进水平的大型多功能盾构试验平台。上世纪60年代，该公司和江南重工联合设计制造了中国第一台网格式盾构掘进机；90年代初，又自行开发了中国第一台直径为4.35米的土压平衡掘进机；进入二十一世纪，先是合作生产中国第一台双圆盾构机，后又独立研制出中国第一台超大型矩形顶管机。公司建设了穿越上海黄浦江底的所有公路隧道和地铁隧道，工程遍及国内许多城市，并且拓展到香港和新加坡等海外市场。

为了打破国外垄断的局面，推进盾构装备国产化进程，科技部于2001年将土压平衡盾构机关键技术研制列入了“863”计划。上海隧道股份、中铁隧道集团公司集各自在设计、制造、施工方面的优势，联合浙江大学、同济大学等单位成立了产、学、研结合的课题组，拉开了中国盾构机产业化的序幕。历时两年多，经过引进与合作、消化吸收、独立研发等几个阶段，2004年9月，中国第一台具有自主知识产权的地铁盾构掘进机“先行号”在上海隧道股份问世，从而结束了长期以来国内地铁掘进工程洋盾构一统天下的局面。“先行号”体现了上海隧道股份40年地下施工装备设计制造的丰富经验，集当今世界盾构制造各类系统之长，融欧洲产品的稳定性和日本产品的经济性为一体，售价仅为进口盾构机的三分之二。在研制“先行号”的过程中，隧道股份获得了33项技术专利。通过零部件的全国配套和自行开发制造，“先行号”的国产化率达到了70%左右。#d1cm#page#

2005年6月28日，“先行号”

完成了第一次掘进，其施工效率、工作质量、运作稳定等综合指标达到国际先进水平。2005年12月，在完全达到隧道施工质量的前提下，“先行号”以日推进32环、38.4米创造了国内地铁盾构日推进最快纪录，并打破洋盾构日推进新纪录（进口盾构最快单日推进速度为26环、31.2米）,而最快单月掘进速度达到了566.4米（进口盾构最快单月推进速度为531米）。其主要技术指标达到了国外同类盾构的先进水平，盾构设计掘进寿命与国外盾构相当。

2010年11月10日，由上海隧道股份等五家单位承担的国家“863”计划先进制造技术领域重点项目“泥水平衡盾构关键技术与样机研制”课题，通过科技部技术验收，多项关键技术达到国际先进水平。具有完全自主知识产权的泥水平衡盾构样机“进越号”,直径为11.22米，成功应用于为上海世博配套的打浦路复线隧道工程，完成了全长1472米的隧道掘进任务。在施工过程中，“进越号”泥水平衡盾构机推进顺畅，尤其是在相邻构筑物保护及超小半径隧道推进中，显示出国产盾构设备操控灵便的特点。“进越号”的成功研制，填补了国内在大直径泥水平衡盾构机设计制造领域核心技术的空白，改变了中国大直径盾构完全依赖于进口的局面。

---北方重工从2003年开始进入盾构装备领域，先后与德国维尔特、日本石川岛等国外公司进行接触和洽谈。为了尽快掌握全断面掘进机制造技术，企业分批派出近百名工程技术人员，赴德国和法国进行隧道掘进机技术的学习与培训，取得了全套设计、制造、检验、组装调试等专业技术资料和技术标准，为盾构装备国产化奠定了基础。2004年9月，北方重工全断面掘进机项目特邀院士工作站成立，并开始隧道掘进机的国产化开发研制工作。2005年2月，成立了沈阳维尔特重型隧道工程机械成套设备公司。2006年，利用沈阳重机总承包泥水平衡盾构、双护盾掘进机（与国外合作设计）、土压平衡盾构的机遇，北方重工获得这三种型式全断面掘进机技术。结合获得的美国罗宾斯、日本石川岛、三菱、JFE等几家公司的一些技术，进行消化吸收，为进行再创新和集成创新打下基础。

2007年，北方重工并购了世界三大盾构机制造商之一的法国NFM公司。通过此次并购，该公司拥有了多种类型盾构机设计制造核心技术，实现了技术上的重大突破，并成为中国在盾构机领域惟一具有参与国际竞标资格的企业。有评论认为，此举是北方重工实施走出去战略的成功范例。

目前，北方重工已经具备设计制造适用于岩石地层、软土地层及复合地层的盾构装备的能力，产品已经有广深港海底隧道、武汉过江隧道、北京、武汉、沈阳地铁项目等多个工程业绩。

开花结果尚需阳光

---2008年4月25日，列入国家“863”计划，由中铁隧道集团自主研发制造的中国首台复合式盾构机在河南新乡中铁隧道集团盾构机产业化基地下线。这台盾构机由于实现了从关键技术向整机制造的跨越，填补了国内相关领域的空白，有望打破国外企业长期以来在盾构机制造方面的技术垄断。

---由中国铁建重工集团自主研发并用于长沙地铁2号线一期工程的“开路先锋19号”盾构机，2011年5月7日成功出井。目前，中国铁建重工集团已经为长沙地铁2号线一期工程提供了15台自主研发的土压平衡式盾构机，使长沙成为国内第一个在地铁工程中以国产盾构机完成施工的城市。据悉，由于具备质量和价格优势，目前北京、西安、广州等地的地铁建设，也已经使用该集团设计制造的盾构机。

有关专家指出，随着盾构机国产化的有效推进，已迫使国外企业降低产品价格，降价幅度约为30%,进口产品的高价位受到全面遏制，国产化产业政策的激励效果已开始显现。

不过，面对充满机遇的市场，国内自主装备企业并不总是春风得意。因为，当外资品牌不断完成摧城拔寨时，旁观成为了国内企业更多时候的无奈选择。一位企业人士说，目前，本土企业在产能方面没有问题，缺的只是机会。