中国中铁专家讲述:国产盾构机如何破局逆袭,成就中国品牌?
中国中铁专家讲述:国产盾构机如何破局逆袭,成就中国品牌?
导读:从零起步到全球领先,中国盾构机产业经历了怎样的发展历程?本文通过对中国中铁高级专家李建斌的访谈,详细介绍了国产盾构机从引进、消化吸收再创新到自主研发的逆袭之路,展现了中国制造业的创新实力。
在位于河南省郑州市的中国中铁装备集团总装车间,4条盾构机生产线正在“满荷运行”,全力赶制一批海外订单。作为国内规模最大的隧道掘进设备研发生产企业,中国中铁装备集团在郑州建有国内最大的盾构/TBM研发制造基地,各类产品应用于国内40余个城市,并出口30多个国家和地区,连续8年产销量位居世界第一,成为畅销全球的“中国制造”。国产盾构机成功的背后,离不开以中国中铁高级专家李建斌为代表的科技工作者夜以继日地潜心攻关和大胆创新。
近日,李建斌受邀参加“对话新国企·科技创新主力军”系列融媒体访谈活动,讲述中国盾构机从“万国牌”到“中国造”、从“跟跑者”到“领跑者”的崛起之路。他说:“每一次刀盘旋转,都在雕刻中国智造的新高度。中国盾构机的崛起之路,正是中国式创新的生动缩影。”
“对话新国企·科技创新主力军”系列融媒体访谈由国务院国资委宣传工作局指导,国务院国资委新闻中心、新华社北京分社联合推出,中国科协创新战略研究院提供学术支持。访谈邀请两院院士及中央企业杰出科技人才,围绕行业科技前沿、科技成果转化、科技人才培养、弘扬科学家精神等议题展开深度对话,彰显中央企业科技创新主体地位,为中央企业发挥“三个作用”、争当“三个排头兵”贡献智慧力量。
从“0到4000”:中国盾构的三次历史跨越
“盾构机是隧道施工的‘全能工厂’,掘进完成,隧道即成。”李建斌用一句话点明了盾构机的核心技术。他回顾了中国盾构机的三大发展阶段。
40年探索:破冰之旅(1960-2000)。上世纪60年代,我国盾构领域几乎一片空白。工业基础薄弱、技术受制于人,全国盾构机保有量仅为个位数。“核心技术更是‘黑匣子’。”李建斌坦言,这一时期,中国工程团队在艰难中完成了对盾构原理的初步认知。
1997年10月,秦岭隧道TBM步进仪式,我国山岭隧道第一次使用盾构法施工
8年创新:打破垄断(2001-2009)。转机始于国家“863”计划。2008年,我国首台复合式盾构机“中国中铁1号”下线,打破国外技术垄断。“这是中国盾构从实验室走向市场的里程碑。”李建斌回忆道,该设备攻克了软硬交替地层的掘进难题,标志着中国盾构产业正式成型。
2007年,国家“863”计划隧道掘进机实验室揭牌仪式
跨越发展:领跑全球(2009至今)。2009年后,我国盾构进入爆发期:累计产量超4000台,占全球市场份额近70%。更令人瞩目的是技术迭代——马蹄形盾构解决异形隧道难题,竖向盾构实现“上天入地”,最小转弯半径30米的盾构机可灵活穿梭城市地下。“如今,中国盾构机已从‘能用’走向‘全能’。”李建斌自豪地说。
李建斌介绍,我国盾构领域在创新成果方面主要实现了三大突破——设计原理突破:攻克硬岩、软土等复杂地质适应性难题;结构革命:将岩石破碎与流动性结合,实现渣土高效输送;支护升级:从木支撑到自动化管片拼装,施工效率提升10倍。
逆袭密码:国家实力、创新生态与工业底座的合力
“中国盾构用30年走完发达国家200年的路,背后是多重力量的交响。”李建斌表示,经济腾飞带来超级工程浪潮,盾构机是大国工程的“硬需求”。南水北调、城市地铁……中国年均隧道里程占全球60%以上。庞大的市场需求倒逼技术突破,仅2023年,全国就有超600台盾构机同步掘进。
2024年1月,领航号超大直径泥水平衡盾构机下线
盾构机是创新体系的“强支撑”。李建斌介绍,央企牵头组建产学研联盟,形成“基础研究-技术开发-工程验证”闭环。以浙江大学等高校为理论策源地,中铁装备为转化平台,累计突破13项国际首创技术。李建斌举例:“我们与高校合作建立的‘地质-装备’数字孪生系统,让盾构机像‘CT机’一样透视地层。”
“没有世界第一的制造业体系,就没有中国盾构的今天。”李建斌介绍,一台盾构机包含几万个零件,涉及材料、液压、传感等数十个领域。我国数以百计的工业品产量全球第一的底气,让盾构机国产化率实现大幅跃升。可以说,正是工业底座的“深根基”带来了我国盾构领域的大发展。
“央企要啃最硬的骨头。”李建斌介绍道,面对建设过程中的诸多世界级难题,中国中铁团队克服重重困难全力研发,保障工程顺利进行。“国家战略工程的需求,就是我们的创新方向。”
2021年6月,国产首台高原高寒大直径硬岩掘进机(Φ10.33m)在郑州下线
出海记:中国方案如何征服世界
李建斌说,盾构机是从发达国家引进来的一种高端的机械装备,通过我们这几十年的创新、研发、应用,取得了非常大的成就。从几乎百分之百进口到出口30多个国家和地区,中国盾构机在发达国家市场拿下“逆袭剧本”。中国盾构机用实力打破偏见,“过去客户总问‘中国盾构行吗?’现在他们会说‘请按你们的方案来’。”
此外,本土化创新方面,没有“水土不服”,李建斌说,“我们吃过‘洋盾构水土不服’的亏,绝不让客户再走弯路。”
李建斌介绍,盾构机团队是一个逐步壮大的过程,从当初的18人,3年后发展成108人,到现在通过20年的发展,成为一支拥有3000多人的创新队伍。“勇于担当、敢于创新、服务国家——这就是我们的精神密码。”
本文原文来自澎湃新闻