中国制造在郑州,是怎么逆袭成世界名片的?
22年前,中国花费3.5亿元购买德国维尔特的盾构机,开挖隧道。2013年,中国中铁装备收购德国维尔特。
仅用20年时间,中国盾构机跃至世界第二,占全球三分之二的市场份额,实现了自主研发,将核心技术牢牢掌握在手里。盾构机,显然已经成为郑州乃至河南的工业名片。
· 郑州中铁装备国家TBM产业化中心的盾构机
小米|文
挖地铁,要靠这个大家伙
巨大的轰隆声伴随哗啦哗啦的岩土掉落,6月26日上午10时,经过90天的连续掘进作业,“牡丹4号”盾构机在洛阳市地铁1号线夹马营站破土而出。
至此,洛阳地铁1号线实现全线“洞通”,并由此进入新的建设阶段,为确保2021年6月顺利开通运营奠定了基础。
洞通、轨通、电通、车通,是地铁建设的‘四步走’程序。“洞通”标志着土建主体施工告一段落,“轨通”则相当于给车辆“铺好了路”,“电通”则相当于给机车架好了“电”线,最后就剩“车通”。
2017年12月26日,洛阳地铁1号线首台盾构机“牡丹1号”在史家湾站始发掘进。
洛阳,开通地铁正在变成现实,这在几年前,郑州还只有一号线的时候,是不敢想的。
前阵子,郑州五号线正式开通。
6月21日清晨,郑州6号线施工现场,几十名隧道施工人员整装待发,正在有条不紊地做最后调试。
上午8时16分,伴随着盾构机隆隆的轰鸣声,郑州地铁6号线贾峪停车场——贾峪镇站区间右线“甲誉号”盾构机顺利始发,正式开始掘进作业。
中国广州,地铁又掀起一波建设高潮,10号线首个车站开工建设、11号线几个大站将飞速开工、21号线完成全线贯通......
无论是从规模还是范围看,中国正经历着前所未有的城市化进程,这也确保了其城市将共同塑造和定义与之匹配的基础设施。
在20年的发展过程中,中国的工业化飞速发展,从高铁地铁这个事儿就能看出来。为啥中国能建高铁建地铁造桥梁这么快速?
其中有一个重要的原因是中国的工业装备跟的上。挖地铁的时候,掘进机正是重要的一种工业装备。
· 中铁装备公司制造的盾构机
很多人对掘进机没什么概念,这到底是是个啥?是挖掘机不?
No,他量级跟挖掘机不是一个概念,现场来看,他比一列高铁更巨大。
在我国,习惯上将用于软土地层的掘进机称为盾构,将用于岩石地层的称为TBM,是当今世界最先进的隧道挖掘超大型专用设备之一。
盾构机是地下施工最高端的设备,集光、机、电、液、传感、信息技术于一身,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、同步注浆、测量导向纠偏等功能。
一台盾构机的设计和制造涉及到地质、土木、机械、力学、液压、电气、控制、测量等多门学科,而且要根据不同的地质条件“量体裁衣”。
目前,中国最大的盾构机“春风号”直径15.8米,有五层楼这么高,长135米,重达4800吨。
· 一望无际的盾构机机身
这样的庞然巨物是用来做什么?
简单来说,就是用来打通各种隧道。主要应用于铁路、公路隧道、海底隧道、城市地铁隧道、城市下穿隧道、地下停车场、共同管廊........
掘进机所过之处,就是一条长长的隧道,它有一个称号,被称作“工业穿山甲”。
站在一个五层楼那么高的盾构机前,你会感叹人类的渺小和人类的伟大。
最重要的是,这样锋利的工业钢牙,是完全由中国自主研发制造的,而中国最大规模的盾构机研发组装基地,就在郑州。
1997,中国没有中国制造
郑州经开区,中国中铁装备集团有限公司的厂里,几台像变形金刚一样的盾构机静静地立着,工人们各司其职,不断调试组装。
前不久,6月22日,由中铁装备制造的一台大直径盾构机在郑州刚刚下线,出口意大利。
为了表达对这台土压平衡盾构机的喜爱和厚望,CEPAV DUE联营体总经理Mr. Tommaso Taranta(托马索·塔兰塔)将这台设备命名为“Martina”,与自己的小女儿同名。
这台设备直径为10.03米,总长约155米,整机重量约1800吨,将用于意大利北部米兰至维罗纳高铁线CEPAV项目建设。
这也是我国高端隧道掘进装备首次应用于欧盟国家,而盾构机这种装备,最早就是由欧洲人研究制造出来的。如今,中国研发制造的盾构机,发往原产地。
2019年2月23日,中铁装备两台土压平衡盾构机成功通过现场验收,正式交付日本西松建设公司,两台设备将用于新加坡地铁6号环线C882项目。
“中铁647号”“中铁648号”是中铁装备首次为日本客户提供的盾构设备。
两台盾构机刀盘直径6.67米,设备总长约98米,总重约632吨,具备在半径200米内的水平转弯能力,属于“小而强”的盾构机。
作为中国装备“走出去”的高光时刻,“中铁647号”“中铁648号”盾构机从零件到组装完成的全过程也被镜头记录下来。
几乎就在交付日本公司的同时,经过新华网剪辑的盾构机生产全流程视频也在YouTube上热播,并在新加坡的网络论坛引发热议。
甚至有新加坡网友发出这样的惊呼“难道我们不才是发达国家吗?为什么造不出这样的机器?”
· YouTube上播出的盾构机生产过程
惊诧的新加坡网友可能想不到中国生产的盾构机不仅质量上非常优良,具有稳定性好、恶劣地质条件适应性好等优点,而且销量也十分庞大。
根据新华社报道,去年中铁装备的盾构设备年产能就已达到280台以上,累计出厂盾构780余台,先后出口新加坡、黎巴嫩、阿联酋、意大利、卡塔尔等18个国家和地区。
如今,国产隧道掘进设备市场占有率连续七年国内第一,2017年、2018年连续两年产销量世界第一。
谁能想到,就在十多年前偌大一个中国,居然没有一台现代化的复合式盾构机。
60年前,中国的隧道建设还非常困难。
现在有掘进机,不用人工开挖,也不用人工清砂,你知道在50年代,中国挖隧道,还是主要采用人工挖掘,“钢钎加大锤,打眼再放炮”的极其原始的方法。
70年代,利用钻爆法原理,采用风钻打眼,再使用轨道翻斗车运输,机械化程度有了提升,但主要还是靠人力。
80年代,仍然利用钻爆法原理,但是机械化水平更高了一些,开始采用凿岩台车进行钻眼作业,同时配以衬砌模板开展大型机械化施工。
盾构机是隧道施工中的神器,不仅把人们从危险劳动中解放出来,更是大幅提高了施工效率,在高速轨道时代,这个工程装备领域的“大块头”发挥了举足轻重的作用。
90年代,1997年,修建秦岭隧道期间,中国花费3.5亿从德国维尔特进口了一台盾构机。
不光如此,进口人家的,也要人家的售后服务,德国只出售成品设备,绝不提供技术,盾构机的维护保养全部由德国方面的专家负责,当时德国专家一小时的出工费高达600欧元,要知道1997年中国的人均年收入也就4000人民币左右。
中铁装备的一位领导坦言,“当时他们的技术专家来修,不让中国人在场观看的。”
从那以后,出于填补工业短板的目的,同时为了抢占国际市场,中国开始投入大量资金研发盾构机和硬岩掘进机。
中国需要盾构机且要自己研制盾构机迅速上升为国家意志。2002年在科研经费不富裕的情况下,还是将土压平衡盾构关键技术研制列入“863计划”。
此时距离第一个使用盾构机施工的西康铁路完工还不到一年时间。
不仅能自主研制盾构机
还能辐射一带一路
显然可见的是,21世纪后,中国规划了大量的高铁、地铁建设项目,大量的山体隧道工程摆在眼前,靠采购国外的盾构机不仅花销巨大,并且今后也将受制于人。
2002年,国内首个国家级盾构产业化基地在河南新乡落成,揭开了我国盾构研发的序幕。
8月,中铁装备成立了一支由18人组成的研发团队。其中多数是刚毕业没几年的大学生。
按照日后成长为盾构机设计专家、中铁装备总工程师王杜娟的话说“对于我们来说,别说研发盾构机了,很多人连盾构机都没有见过”。
· 郑州中铁装备忙碌的技术人员
2006年,中铁装备自主研制了国内直径最大,控制点最多,功能最齐全,具有知识产权的盾构控制系统实验平台。
此后2008年,中国首台具有自主知识产权的复合式盾构机“中铁1号”在新乡成功下线,打破了国外技术垄断,首次应用于天津地铁项目,实现了由“用盾构到造盾构”的转变。
中铁工程装备集团有限公司,前身叫中铁隧道装备制造有限公司,2011年3月11日,中铁装备公司总部从新乡整体搬迁郑州。
到目前,差不多十年间,研发生产将近1000台机器,这个产量可见盾构机真的不是普通的机器装备。
然而本来计划的是十年间生产200台,但在市场的发展下,现在中铁工程装备生产的设备已经编号到800多号了,再加上其他出口的设备,将近一千台。
· “Martina”
· 盾构机局部
还记得中国一开始购买盾构机的德国维尔特公司吗?
2013年12月16日,中国中铁装备公司郑州与德国维尔特公司正式签署硬岩掘进机及竖井钻机知识产权收购协议。
对,中铁装备把维尔特收购了。
收购完成后,中铁装备将成为世界上能独立生产硬岩掘进机(TBM)、并具有自主知识产权的三大企业之一。
想当初,从维尔特花高价买盾构机的时代一去不复返。
目前,位于郑州经开区的厂是世界规模最大的盾构机生产基地。“但从实力上来说,还是第二位,中国有一些设备上的零件还需要进口。”一位领导说道。
但论核心技术,中国已经完全掌握。
· 中国制造的盾构机刀盘
中国的盾构机也是一带一路上的“穿山甲”。
“一带一路”辐射东盟、南亚、西亚、中亚、北非和欧洲,铁路、公路、地铁等交通运输是“一带一路”的优先发展领域,这些交通领域的基础设施建设都离不开隧道施工,盾构是隧道施工的高端装备。
盾构高端装备的设计、制造、应用以及技术创新,对促进中国盾构产业发展具有非常重要的意义。
目前,中铁工程装备的盾构机已经出口18个国家,总数有48台。
法国、意大利、丹麦、新加坡、以色列、黎巴嫩、马来西亚、卡塔尔、阿尔及利亚、越南、印度........
2018年,首批盾构机操作工资格认证证书(俗称盾构机"驾照")颁发,由中铁装备承建的机械行业职业技能鉴定工程机械(掘进设备)郑州站培养、鉴定(评价)的第一期学员顺利结业。
· 中铁装备正在组装的盾构机
目前,拥有盾构机驾照的只有不到400人吧。
开挖掘机算啥,开盾构机才硬核。
2010年,苹果4上市,三星在中国市场大杀四方。
2019年,华为占中国市场份额29%,苹果占7%,三星退出五大手机市场份额最高厂商。
世界总是在变。下一步,中国又将改变什么?
(图片来源于网络)
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王小米
女,90后
豫东小地方人,摩羯座,猫奴
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