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分析：我国隧道掘进机产业化及发展方向2007/8/14/16:02 来源：中铁隧道股份有限公司
1 隧道掘进机产业化的意义
隧道掘进机包含盾构和TBM。一般来说，在欧洲，盾构也称为TBM；但在日本和我国，习惯上将用于软土地层的隧道掘进机称为盾构，将用于岩石地层的隧道掘进机称为TBM。其实，TBM就是隧道掘进机的英文“TunnelBoringMachine”的缩写，但通常定义中的TBM是指全断面岩石隧道掘进机，是以岩石地层为掘进对象，它与盾构的主要区别就是不具备泥水压、土压等维护掌子面稳定的功能。
21世纪是地下空间的世纪，随着国民经济的快速发展，我国城市化进程不断加快，今后相当长的时期内，国内的城市地铁隧道、水工隧道、越江隧道、铁路隧道、公路隧道、市政管道等隧道工程将需要大量的隧道掘进机。隧道掘进机是一种高智能化，集机、电、液、光、计算机技术为一体的隧道施工重大技术装备。在发达国家，使用隧道掘进机施工已占隧道总量的90%以上。由于隧道掘进机的制造工艺复杂，技术附加值高，目前国际上只有德国、美国、日本、法国、加拿大等少数几个国家的企业具有能力生产，且造价高昂。隧道掘进机在国内尚处于起步阶段，主要依赖进口，在国内的隧道建设中，德国和日本在中国的隧道掘进机市场占有率高达95％以上，处于绝对垄断地位。若不及早改变这一现状，就会在相当长的一段时间内，在地下工程建设中，面临高额施工成本和技术上受制于外企的尴尬境地。实施隧道掘进机产业化，既可打破外企在国内市场一统天下的局面，又能促进和带动相关的机电、液压、材料、传感器等产业的发展，增强装备制造业综合实力，提高我国重大装备在国际市场上的竞争力。
2 隧道掘进机产业化成果
2.1 产业化基地建设
2002年8月，中铁隧道集团在河南建立了隧道掘进机产业化基地，成立了以盾构/TBM研究开发中心、盾构/TBM组装调试中心、盾构/TBM制造维修中心为主要发展方向的隧道机械制造公司。2004年7月，上海隧道工程股份有限公司也在上海外高桥建立了盾构产业化基地，成立了上海盾构设计试验研究中心和上海外高桥隧道机械有限公司。
2.2 土压平衡盾构的自主设计与制造
2001年，国家科技部将6.3m土压平衡盾构的研究设计列入“863”计划。通过公开招标，课题由中铁隧道集团有限公司和上海隧道工程股份有限公司为主承担。在国家“863”计划的引导下，中铁隧道集团已经完成了6.3m土压平衡盾构的结构设计、盾构控制原理流程图设计、盾构液压系统、电气系统、流体输送系统以及元器件的选型；完成了盾构刀具的研究设计、开发与制造，完成了盾构泡沫添加剂、盾尾密封油脂的开发应用研究，并实现了产品化。2004年7月，中铁隧道集团研制的刀盘及刀具、液压系统成功用于上海地铁2号线进行工业试验，实现连续掘进2650m，平均月掘进331m，最高月掘进470m，达到了项目要求的各项指标。2004年10月下旬，上海隧道工程股份有限公司成功制造了一台具有自主知识产权的6.3m土压平衡盾构，并成功应用于上海地铁二号线西延伸隧道工程。2005年12月，中铁隧道集团又研制出了适用于北京地铁砂砾复杂地层的土压平衡盾构刀盘，并成功应用于北京地铁4号线19标颐和园～圆明园区间。
2.3 大直径泥水盾构消化吸收与设计
大直径泥水盾构消化吸收与设计是以中铁隧道集团为主、由上海隧道股份、浙江大学等单位协助的国家“863”计划重大专项课题。目前已经完成《国内外大直径泥水盾构技术发展研究报告》；完成了泥水盾构开挖面稳定机理研究，掘进系统、主驱动系统、管片拼装系统、液压系统、控制系统和泥水输送系统技术剖析研究；以武汉11.38m泥水盾构为依托，完成了9m泥水盾构设计工作；完成了泥水盾构控制系统模拟试验台的设计和制造，模拟盾构的直径为2.5m，是具有自主知识产权的国内较大的实物模拟盾构试验平台。
3 产业化方式分析
3.1 外企与国企合作方式
目前，德国海瑞克、德国维尔特、美国罗宾斯等国外公司均已经与国内的重机厂合作生产隧道掘进机，并已有实际制造业绩，最具代表性的是德国海瑞克公司和维尔特公司。
海瑞克公司于2003年4月与广重合资成立了广州海瑞克隧道机械有限公司，生产能力已达到中国第一，形成了年组装20台隧道掘进机的能力，至2005年，双方已成功合作制造了16台隧道掘进机。除了与广重合作外，海瑞克公司还与北京、成都、上海、武汉、大连等城市的制造企业广泛加强了合作。
德国维尔特公司于2005年3月与沈阳重型机械集团成立了合资公司，目前已成功制造了1台5.93m双护盾TBM，2台11.38m泥水盾构，1台6.28m土压平衡盾构。目前正在制造的还有2台11.97m和4台11.17m泥水盾构。
但这种外企与国企合作的产业化方式，不能使中国企业真正获得核心技术，国外公司严格对核心技术保密，实质上是国内工厂成为了外企的廉价分包工厂和廉价的劳务市场，除了高额利润被外企获得外，且国企永远不可能拥有自主知识产权。
3.2 国企独立制造方式
隧道掘进机是根据隧道施工对象“度身定做”的，不同于常规的大型设备，其核心技术不在于设备本身的机电工业设计，而在于设备如何适用于各类工程地质，需要在长期的从实践到理论，再从理论到实践的反复探索，才能形成一套针对不同地质条件的隧道掘进机设计理论、模拟试验方法和系统的经验数据，因此需要几十年以上的工程施工经验和对地质情况的理解。由于国内制造工厂的工业设计人员具备地质经验需要相当长的时间，在短期内不能完成隧道掘进机的总体设计。因此，国内制造工厂独立制造方式至少在10年内不能制造出具有自主知识产权的盾构。
3.3 施工企业产业化方式
中铁隧道集团与上海隧道股份是国家“863”隧道掘进机产业化基地，目前在隧道掘进机产业化方面，特别是自主开发方面，已经走在国内其他企业的前面，掌握了一定的核心技术，积累了较丰富的经验，形成了一套有效的运作机制，并取得实质性的成果。这些成果得益于科研、设计、制造和施工有机结合的机制和条件。追溯世界最早掘进机技术的起源，设计者同时也是施工者，在经历无数次失败和探索之后才使隧道掘进机技术不断的成熟和发展起来。隧道掘进机的生产特点是以工程为依托，由于工程的特殊性，因此隧道掘进机的开发不具有普遍性，只有具备科研设计制造和施工一体化的企业才有获得较大成功的可能。
