備案信息
備案號:12251-20032100433B
隧道掘進(jìn)機(jī)的隧道挖進(jìn)機(jī)發(fā)展
隧道掘進(jìn)機(jī)是一種高智能化,集機(jī)、電、液、光、計算機(jī)技術(shù)為一體的隧道施工重大技術(shù)裝備。在發(fā)達(dá)國家,使用隧道掘進(jìn)機(jī)施工已占隧道總量的90%以上。隨著中國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,國內(nèi)城市化進(jìn)程不斷加快,中國城市...
1、困難地層及其特點(diǎn)困難地層是指全斷面巖石掘進(jìn)機(jī)通過比較困難或?qū)ζ涫┕に俣扔休^大影響的地層。這樣地層的具體出現(xiàn)形式是軟弱地層、斷層破碎帶、巖爆、涌水、圍巖變形、剝落與坍塌及古暗河道等,其對TBM施工的...
隧道掘進(jìn)機(jī)和盾構(gòu)機(jī)一樣嗎
盾構(gòu)機(jī)與全斷面掘進(jìn)機(jī)(TBM)的區(qū)別其實(shí)全斷面掘進(jìn)機(jī)(TBM)和盾構(gòu)機(jī)籠統(tǒng)的說,都是一樣,都是隧道全斷面掘進(jìn)。只是不同的工作環(huán)境應(yīng)用不用的機(jī)械罷了。他們的主要區(qū)別如下: 1.適用的工程不一樣,T...
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頁數(shù): 12頁
評分: 4.6
- 1 - 附錄 1 隧道掘進(jìn)機(jī)( TBM)英漢簡明專業(yè)詞匯 A CONCISE ENGLISH —CHINESE DICTIONARY OF TBM TECHNOLOGIES 傅冰駿 1 張鏡劍 2 (1 中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所 100029 北京) (2 華北水利水電學(xué)院 450011 鄭州) Fu Bingjun1 Zhang Jingjian2 (1,Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, 100029 Beijing) (2,North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power , 450011 Zhengzhou) A abrasiveness 耐磨性,磨耗 active earth p
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頁數(shù): 4頁
評分: 4.3
隧道掘進(jìn)機(jī)TBM施工影響因素
隧道掘進(jìn)機(jī)包含盾構(gòu)和TBM。一般來說,在歐洲,盾構(gòu)也稱為TBM;但在日本和我國,習(xí)慣上將用于軟土地層的隧道掘進(jìn)機(jī)稱為盾構(gòu),將用于巖石地層的隧道掘進(jìn)機(jī)稱為TBM。其實(shí),TBM就是隧道掘進(jìn)機(jī)的英文“Tunnel Boring Machine”的縮寫,但通常定義中的TBM是指全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī),是以巖石地層為掘進(jìn)對象,它與盾構(gòu)的主要區(qū)別就是不具備泥水壓、土壓等維護(hù)掌子面穩(wěn)定的功能。
21世紀(jì)是地下空間的世紀(jì),隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國城市化進(jìn)程不斷加快,今后相當(dāng)長的時期內(nèi),國內(nèi)的城市地鐵隧道、水工隧道、越江隧道、鐵路隧道、公路隧道、市政管道等隧道工程將需要大量的隧道掘進(jìn)機(jī)。隧道掘進(jìn)機(jī)是一種高智能化,集機(jī)、電、液、光、計算機(jī)技術(shù)為一體的隧道施工重大技術(shù)裝備。在發(fā)達(dá)國家,使用隧道掘進(jìn)機(jī)施工已占隧道總量的90%以上。由于隧道掘進(jìn)機(jī)的制造工藝復(fù)雜,技術(shù)附加值高,目前國際上只有德國、美國、日本、法國、加拿大等少數(shù)幾個國家的企業(yè)具有能力生產(chǎn),且造價高昂。隧道掘進(jìn)機(jī)在國內(nèi)尚處于起步階段,主要依賴進(jìn)口,在國內(nèi)的隧道建設(shè)中,德國和日本在中國的隧道掘進(jìn)機(jī)市場占有率高達(dá)95%以上,處于絕對壟斷地位。若不及早改變這一現(xiàn)狀,就會在相當(dāng)長的一段時間內(nèi),在地下工程建設(shè)中,面臨高額施工成本和技術(shù)上受制于外企的尷尬境地。實(shí)施隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化,既可打破外企在國內(nèi)市場一統(tǒng)天下的局面,又能促進(jìn)和帶動相關(guān)的機(jī)電、液壓、材料、傳感器等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,增強(qiáng)裝備制造業(yè)綜合實(shí)力,提高我國重大裝備在國際市場上的競爭力。
1、 產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)
2、 土壓平衡盾構(gòu)的自主設(shè)計與制造
3、 大直徑泥水盾構(gòu)消化吸收與設(shè)計
大直徑泥水盾構(gòu)消化吸收與設(shè)計是以中鐵隧道集團(tuán)為主、由上海隧道股份、浙江大學(xué)等單位協(xié)助的國家“863”計劃重大專項課題。目前已經(jīng)完成《國內(nèi)外大直徑泥水盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展研究報告》;完成了泥水盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定機(jī)理研究,掘進(jìn)系統(tǒng)、主驅(qū)動系統(tǒng)、管片拼裝系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和泥水輸送系統(tǒng)技術(shù)剖析研究;以武漢11.38m泥水盾構(gòu)為依托,完成了9m泥水盾構(gòu)設(shè)計工作;完成了泥水盾構(gòu)控制系統(tǒng)模擬試驗臺的設(shè)計和制造,模擬盾構(gòu)的直徑為2.5m,是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國內(nèi)較大的實(shí)物模擬盾構(gòu)試驗平臺。
1 、外企與國企合作方式
2、 國企獨(dú)立制造方式
隧道掘進(jìn)機(jī)是根據(jù)隧道施工對象“度身定做”的,不同于常規(guī)的大型設(shè)備,其核心技術(shù)不在于設(shè)備本身的機(jī)電工業(yè)設(shè)計,而在于設(shè)備如何適用于各類工程地質(zhì),需要在長期的從實(shí)踐到理論,再從理論到實(shí)踐的反復(fù)探索,才能形成一套針對不同地質(zhì)條件的隧道掘進(jìn)機(jī)設(shè)計理論、模擬試驗方法和系統(tǒng)的經(jīng)驗數(shù)據(jù),因此需要幾十年以上的工程施工經(jīng)驗和對地質(zhì)情況的理解。由于國內(nèi)制造工廠的工業(yè)設(shè)計人員具備地質(zhì)經(jīng)驗需要相當(dāng)長的時間,在短期內(nèi)不能完成隧道掘進(jìn)機(jī)的總體設(shè)計。因此,國內(nèi)制造工廠獨(dú)立制造方式至少在10年內(nèi)不能制造出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)。
3 、施工企業(yè)產(chǎn)業(yè)化方式
1 、產(chǎn)業(yè)價值鏈分析
隧道掘進(jìn)機(jī)是根據(jù)隧道施工對象“度身定做”的,正如裁縫根據(jù)具體的人進(jìn)行“量體裁衣”一樣。隧道掘進(jìn)機(jī)的制造特點(diǎn)是以工程為依托,根據(jù)施工環(huán)境(基礎(chǔ)地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地貌、地面建筑物及地下管線和構(gòu)筑物等特征)進(jìn)行模塊化設(shè)計和制造。隧道掘進(jìn)機(jī)的特殊性決定了隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈體系建立在以工程為依托,系統(tǒng)設(shè)計為核心,相關(guān)配件制造企業(yè)加盟生產(chǎn),施工單位配合使用的基礎(chǔ)上,其設(shè)計、制造必須與工程項目緊密結(jié)合。
2、 歐美模式
歐美模式在產(chǎn)業(yè)鏈上的主要特征是自主設(shè)計,自主組裝,同時為用戶提供技術(shù)服務(wù),部件制造則采取全球采購或采取和相關(guān)重型制造企業(yè)結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟的形式。其產(chǎn)業(yè)價值鏈見圖6,其核心是以系統(tǒng)設(shè)計為主。
3 、日本模式
和歐美模式不同,日本企業(yè)都是制造企業(yè),企業(yè)本身就有較強(qiáng)的大型機(jī)械設(shè)備制造能力,并把先進(jìn)制造技術(shù)作為核心競爭力加以保護(hù)。日本模式在產(chǎn)業(yè)鏈上的主要特征是自主設(shè)計、自主采購、自主制造(關(guān)鍵部件自主制造,通用部件分包)、自主組裝,并為客戶提供技術(shù)服務(wù)。其產(chǎn)業(yè)價值鏈見圖7,其核心是以制造業(yè)為主。
4 、中國模式
按照中國的國情,隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)該走設(shè)計、制造、施工一體化道路,走施工企業(yè)產(chǎn)業(yè)化方式。施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化的模式,既不同于歐美企業(yè)最初源于設(shè)計公司,也不同于日本企業(yè)源于重型制造工廠,施工企業(yè)隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化以施工為核心,是一個邊施工、邊反饋、邊制造、邊提升的過程,其產(chǎn)業(yè)化模式是從產(chǎn)業(yè)價值鏈的末端向前延伸,見圖8,其核心是以施工為主。
5 、產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)途徑
施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化的途徑關(guān)鍵在于如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計和生產(chǎn)制造能力,其重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的自主能力,有效地利用國內(nèi)、國外兩種資源和兩個市場,實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。
產(chǎn)業(yè)化的前期采取 “自主設(shè)計,國際采購,國內(nèi)制造、國內(nèi)總裝”的產(chǎn)業(yè)化理念,走具有中國特色的“引進(jìn)-消化-仿制-創(chuàng)新”的研發(fā)路線,通過不懈努力和技術(shù)攻關(guān),研制出擁有核心技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)的隧道掘進(jìn)機(jī)。
系統(tǒng)設(shè)計可采取自主研發(fā)或技術(shù)并購的方式,生產(chǎn)制造可以在國內(nèi)組建區(qū)域性產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略聯(lián)盟,關(guān)鍵部件通過合作伙伴生產(chǎn),或通過控股合作伙伴進(jìn)行關(guān)鍵部件生產(chǎn)。
“十一五”期間,在全國范圍內(nèi)形成2~3個隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化基地,每個基地具備年產(chǎn)20臺隧道掘進(jìn)機(jī)的能力。全面提升我國隧道掘進(jìn)機(jī)制造業(yè)的技術(shù)水平,土壓盾構(gòu)系列化、產(chǎn)業(yè)化研究成果達(dá)國際先進(jìn)水平;泥水盾構(gòu)、復(fù)合型盾構(gòu)和TBM研究成果填補(bǔ)國內(nèi)空白,使中國隧道掘進(jìn)機(jī)的總體水平步入國際先進(jìn)行列。
1 、土壓平衡盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化、系列化
完成土壓平衡盾構(gòu)的產(chǎn)業(yè)化、系列化,在“十一五”末期,在國內(nèi)新增土壓平衡盾構(gòu)中,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)土壓平衡盾構(gòu)的市場占有率達(dá)到30%。
2 、泥水盾構(gòu)和復(fù)合盾構(gòu)的研制
完成泥水盾構(gòu)技術(shù)的消化吸收、系統(tǒng)集成設(shè)計、制造、安裝和調(diào)試技術(shù)研究,并研制出樣機(jī),掌握泥水盾構(gòu)的自主知識產(chǎn)權(quán)關(guān)鍵技術(shù)。
完成地鐵用復(fù)合盾構(gòu)的系統(tǒng)集成設(shè)計、制造、安裝和調(diào)試技術(shù)研究,并初步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,在“十一五”末期,在國內(nèi)新增復(fù)合盾構(gòu)中,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)復(fù)合盾構(gòu)的市場占有率達(dá)到20%。
3 、TBM關(guān)鍵技術(shù)研究
通過消化吸收,進(jìn)行TBM的系統(tǒng)集成設(shè)計,完成TBM的總體設(shè)計。
國務(wù)院國發(fā)[2006]8號《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》文件將“滿足鐵路、水利工程,城市軌道建設(shè)項目的需要,加快大斷面巖石掘進(jìn)機(jī)等大型施工機(jī)械的研制,盡快掌握關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù)”列入16項重大技術(shù)裝備之一。因此,加速發(fā)展我國隧道掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化勢在必行。隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化宜以施工企業(yè)為主,通過組建施工、設(shè)計、制造、科研四位一體的隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟,建立和完善產(chǎn)業(yè)化基地,實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)的自主開發(fā)和成套提供的總體目標(biāo),提高我國重大技術(shù)裝備的國際競爭力。同時,國家應(yīng)予以政策支持,確定隧道掘進(jìn)機(jī)國家定點(diǎn)企業(yè),定點(diǎn)企業(yè)享受關(guān)鍵配套件免征進(jìn)口稅優(yōu)惠政策及其它國家重大技術(shù)裝備開發(fā)優(yōu)惠政策,將隧道掘進(jìn)機(jī)的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目列為國債項目,給予定點(diǎn)企業(yè)技改貼息重點(diǎn)支持,以推動隧道掘進(jìn)機(jī)的產(chǎn)業(yè)化。
隧道掘進(jìn)機(jī)包含盾構(gòu)和TBM。一般來說,在歐洲,盾構(gòu)也稱為TBM;但在日本和我國,習(xí)慣上將用于軟土地層的隧道掘進(jìn)機(jī)稱為盾構(gòu),將用于巖石地層的隧道掘進(jìn)機(jī)稱為TBM。其實(shí),TBM就是隧道掘進(jìn)機(jī)的英文“Tunnel Boring Machine”的縮寫,但通常定義中的TBM是指全斷面巖石隧道掘進(jìn)機(jī),是以巖石地層為掘進(jìn)對象,它與盾構(gòu)的主要區(qū)別就是不具備泥水壓、土壓等維護(hù)掌子面穩(wěn)定的功能。
21世紀(jì)是地下空間的世紀(jì),隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,我國城市化進(jìn)程不斷加快,今后相當(dāng)長的時期內(nèi),國內(nèi)的城市地鐵隧道、水工隧道、越江隧道、鐵路隧道、公路隧道、市政管道等隧道工程將需要大量的隧道掘進(jìn)機(jī)。隧道掘進(jìn)機(jī)是一種高智能化,集機(jī)、電、液、光、計算機(jī)技術(shù)為一體的隧道施工重大技術(shù)裝備。在發(fā)達(dá)國家,使用隧道掘進(jìn)機(jī)施工已占隧道總量的90%以上。由于隧道掘進(jìn)機(jī)的制造工藝復(fù)雜,技術(shù)附加值高,國際上只有德國、美國、日本、法國、加拿大等少數(shù)幾個國家的企業(yè)具有能力生產(chǎn),且造價高昂。隧道掘進(jìn)機(jī)在國內(nèi)尚處于起步階段,主要依賴進(jìn)口,在國內(nèi)的隧道建設(shè)中,德國和日本在中國的隧道掘進(jìn)機(jī)市場占有率高達(dá)95%以上,處于絕對壟斷地位。若不及早改變這一現(xiàn)狀,就會在相當(dāng)長的一段時間內(nèi),在地下工程建設(shè)中,面臨高額施工成本和技術(shù)上受制于外企的尷尬境地。實(shí)施隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化,既可打破外企在國內(nèi)市場一統(tǒng)天下的局面,又能促進(jìn)和帶動相關(guān)的機(jī)電、液壓、材料、傳感器等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,增強(qiáng)裝備制造業(yè)綜合實(shí)力,提高我國重大裝備在國際市場上的競爭力。
1、 產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)
2002年8月,中鐵隧道集團(tuán)在河南建立了隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化基地,成立了以盾構(gòu)TBM研究開發(fā)中心、盾構(gòu)TBM組裝調(diào)試中心、盾構(gòu)TBM制造維修中心為主要發(fā)展方向的隧道機(jī)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橋建立了盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化基地,成立了上海盾構(gòu)設(shè)計試驗研究中心和上海外高橋隧道機(jī)械有限公司。
2、土壓平衡盾構(gòu)的自主設(shè)計與制造
2001年,國家科技部將6.3m土壓平衡盾構(gòu)的研究設(shè)計列入“863”計劃。通過公開招標(biāo),課題由中鐵隧道集團(tuán)有限公司和上海隧道工程股份有限公司為主承擔(dān)。在國家“863”計劃的引導(dǎo)下,中鐵隧道集團(tuán)已經(jīng)完成了6.3 m土壓平衡盾構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計、盾構(gòu)控制原理流程圖設(shè)計、盾構(gòu)液壓系統(tǒng)、電氣系統(tǒng)、流體輸送系統(tǒng)以及元器件的選型;完成了盾構(gòu)刀具的研究設(shè)計、開發(fā)與制造;完成了盾構(gòu)泡沫添加劑、盾尾密封油脂的開發(fā)應(yīng)用研究,并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品化。2004年7月,中鐵隧道集團(tuán)研制的刀盤及刀具、液壓系統(tǒng)成功用于上海地鐵2號線進(jìn)行工業(yè)試驗,實(shí)現(xiàn)連續(xù)掘進(jìn)2650m,平均月掘進(jìn)331 m,最高月掘進(jìn)470 m,達(dá)到了項目要求的各項指標(biāo)。2004年10月下旬,上海隧道工程股份有限公司成功制造了一臺具有自主知識產(chǎn)權(quán)的6.3 m土壓平衡盾構(gòu),并成功應(yīng)用于上海地鐵二號線西延伸隧道工程。2005年12月,中鐵隧道集團(tuán)又研制出了適用于北京地鐵砂礫復(fù)雜地層的土壓平衡盾構(gòu)刀盤,并成功應(yīng)用于北京地鐵4號線19標(biāo)頤和園一圓明園區(qū)間。
3、 大直徑泥水盾構(gòu)消化吸收與設(shè)計
大直徑泥水盾構(gòu)消化吸收與設(shè)計是以中鐵隧道集團(tuán)為主、由上海隧道股份、浙江大學(xué)等單位協(xié)助的國家“863”計劃重大專項課題。已經(jīng)完成《國內(nèi)外大直徑泥水盾構(gòu)技術(shù)發(fā)展研究報告》;完成了泥水盾構(gòu)開挖面穩(wěn)定機(jī)理研究,掘進(jìn)系統(tǒng)、主驅(qū)動系統(tǒng)、管片拼裝系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和泥水輸送系統(tǒng)技術(shù)剖析研究;以武漢11.38m泥水盾構(gòu)為依托,完成了9m泥水盾構(gòu)設(shè)計工作;完成了泥水盾構(gòu)控制系統(tǒng)模擬試驗臺的設(shè)計和制造,模擬盾構(gòu)的直徑為2.5m,是具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國內(nèi)較大的實(shí)物模擬盾構(gòu)試驗平臺。
1 、外企與國企合作方式
德國海瑞克、德國維爾特、美國羅賓斯等國外公司均已經(jīng)與國內(nèi)的重機(jī)廠合作生產(chǎn)盾構(gòu)機(jī)等隧道掘進(jìn)機(jī),并已有實(shí)際制造業(yè)績,最具代表性的是德國海瑞克公司和維爾特公司。
海瑞克公司于2003年4月與廣重合資成立了廣州海瑞克隧道機(jī)械有限公司,生產(chǎn)能力已達(dá)到中國第一,形成了年組裝20臺隧道掘進(jìn)機(jī)的能力,至2005年,雙方已成功合作制造了16臺隧道掘進(jìn)機(jī)。除了與廣重合作外,海瑞克公司還與北京、成都、上海、武漢、大連等城市的制造企業(yè)廣泛加強(qiáng)了合作。
德國維爾特公司于2005年3月與沈陽重型機(jī)械集團(tuán)成立了合資公司,已成功制造了1臺5.93 m雙護(hù)盾TBM,2臺11.38 m泥水盾構(gòu),1臺6.28 m土壓平衡盾構(gòu)。正在制造的還有2臺11.97 m和4臺11.17 m泥水盾構(gòu)。
但這種外企與國企合作的產(chǎn)業(yè)化方式,不能使中國企業(yè)真正獲得核心技術(shù)。由于國外公司對核心技術(shù)的嚴(yán)格保密,國內(nèi)工廠實(shí)質(zhì)上成為了外企的廉價分包工廠,我國企業(yè)不可能擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。
2、 國企獨(dú)立制造方式
隧道掘進(jìn)機(jī)是根據(jù)隧道施工對象“度身定做”的,不同于常規(guī)的大型設(shè)備,其核心技術(shù)不在于設(shè)備本身的機(jī)電工業(yè)設(shè)計,而在于設(shè)備如何適用于各類工程地質(zhì),需要在長期的從實(shí)踐到理論,再從理論到實(shí)踐的反復(fù)探索,才能形成一套針對不同地質(zhì)條件的隧道掘進(jìn)機(jī)設(shè)計理論、模擬試驗方法和系統(tǒng)的經(jīng)驗數(shù)據(jù),因此需要幾十年以上的工程施工經(jīng)驗和對地質(zhì)情況的理解。由于國內(nèi)制造工廠的工業(yè)設(shè)計人員具備地質(zhì)經(jīng)驗需要相當(dāng)長的時間,在短期內(nèi)不能完成隧道掘進(jìn)機(jī)的總體設(shè)計。因此,國內(nèi)制造工廠獨(dú)立制造方式至少在10年內(nèi)不能制造出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的盾構(gòu)。
3 、施工企業(yè)產(chǎn)業(yè)化方式
中鐵隧道集團(tuán)與上海隧道股份是國家“863"隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化基地,在隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化方而,特別是自主開發(fā)方而,已經(jīng)走在國內(nèi)其他企業(yè)的前而,掌握了一定的核心技術(shù),積累了較豐富的經(jīng)驗,形成了一套有效的運(yùn)作機(jī)制,并取得實(shí)質(zhì)性的成果。這些成果得益于科研、設(shè)計、制造和施工有機(jī)結(jié)合的運(yùn)作機(jī)制。追溯世界最早隧道掘進(jìn)機(jī)技術(shù)的起源,設(shè)計者同時也是施工者,在經(jīng)歷無數(shù)次失敗和探索之后才使隧道掘進(jìn)機(jī)技術(shù)不斷地成熟和發(fā)展起來。隧道掘進(jìn)機(jī)的生產(chǎn)特點(diǎn)是以工程為依托,由于每個工程施工的特殊性,只有具備科研、設(shè)計、制造和施工一體化的企業(yè)才有獲得較大成功的可能。
1 、產(chǎn)業(yè)價值鏈分析
隧道掘進(jìn)機(jī)是根據(jù)隧道施工對象“度身定做”的,正如裁縫根據(jù)具體的人進(jìn)行“量體裁衣”一樣。隧道掘進(jìn)機(jī)的制造特點(diǎn)是以工程為依托,根據(jù)施工環(huán)境(基礎(chǔ)地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、地貌、地面建筑物及地下管線和構(gòu)筑物等特征)進(jìn)行模塊化設(shè)計和制造。隧道掘進(jìn)機(jī)的特殊性決定了隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈體系建立在以工程為依托,系統(tǒng)設(shè)計為核心,相關(guān)配件制造企業(yè)加盟生產(chǎn),施工單位配合使用的基礎(chǔ)上,其設(shè)計、制造必須與工程項目緊密結(jié)合。
2、 歐美模式
歐美模式在產(chǎn)業(yè)鏈上的主要特征是自主設(shè)計,自主組裝,同時為用戶提供技術(shù)服務(wù),部件制造則采取全球采購或采取和相關(guān)重型制造企業(yè)結(jié)成戰(zhàn)略聯(lián)盟的形式。
3 、日本模式
和歐美模式不同,日本企業(yè)都是制造企業(yè),企業(yè)本身就有較強(qiáng)的大型機(jī)械設(shè)備制造能力,并把先進(jìn)制造技術(shù)作為核心競爭力加以保護(hù)。日本模式在產(chǎn)業(yè)鏈上的主要特征是自主設(shè)計、自主采購、自主制造(關(guān)鍵部件自主制造,通用部件分包)、自主組裝,并為客戶提供技術(shù)服務(wù)。其產(chǎn)業(yè)價值鏈見圖7,其核心是以制造業(yè)為主。
4 、中國模式
按照中國的國情,隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)該走設(shè)計、制造、施工一體化道路,走施工企業(yè)產(chǎn)業(yè)化方式。施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化的模式,既不同于歐美企業(yè)最初源于設(shè)計公司,也不同于日本企業(yè)源于重型制造工廠,施工企業(yè)隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化以施工為核心,是一個邊施工、邊反饋、邊制造、邊提升的過程,其產(chǎn)業(yè)化模式是從產(chǎn)業(yè)價值鏈的末端向前延伸,見圖8,其核心是以施工為主。
5 、產(chǎn)業(yè)化實(shí)現(xiàn)途徑
施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化的途徑關(guān)鍵在于如何實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計和生產(chǎn)制造能力,其重點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的自主能力,有效地利用國內(nèi)、國外兩種資源和兩個市場,實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。
產(chǎn)業(yè)化的前期采取 “自主設(shè)計,國際采購,國內(nèi)制造、國內(nèi)總裝”的產(chǎn)業(yè)化理念,走具有中國特色的“引進(jìn)-消化-仿制-創(chuàng)新”的研發(fā)路線,通過不懈努力和技術(shù)攻關(guān),研制出擁有核心技術(shù)和自主知識產(chǎn)權(quán)的隧道掘進(jìn)機(jī)。
系統(tǒng)設(shè)計可采取自主研發(fā)或技術(shù)并購的方式,生產(chǎn)制造可以在國內(nèi)組建區(qū)域性產(chǎn)業(yè)化戰(zhàn)略聯(lián)盟,關(guān)鍵部件通過合作伙伴生產(chǎn),或通過控股合作伙伴進(jìn)行關(guān)鍵部件生產(chǎn)。
“十一五”期間,在全國范圍內(nèi)形成2~3個隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化基地,每個基地具備年產(chǎn)20臺隧道掘進(jìn)機(jī)的能力。全面提升我國隧道掘進(jìn)機(jī)制造業(yè)的技術(shù)水平,土壓盾構(gòu)系列化、產(chǎn)業(yè)化研究成果達(dá)國際先進(jìn)水平;泥水盾構(gòu)、復(fù)合型盾構(gòu)和TBM研究成果填補(bǔ)國內(nèi)空白,使中國隧道掘進(jìn)機(jī)的總體水平步入國際先進(jìn)行列。
1 、土壓平衡盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化、系列化
完成土壓平衡盾構(gòu)的產(chǎn)業(yè)化、系列化,在“十一五”末期,在國內(nèi)新增土壓平衡盾構(gòu)中,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)土壓平衡盾構(gòu)的市場占有率達(dá)到30%。
2 、泥水盾構(gòu)和復(fù)合盾構(gòu)的研制
完成泥水盾構(gòu)技術(shù)的消化吸收、系統(tǒng)集成設(shè)計、制造、安裝和調(diào)試技術(shù)研究,并研制出樣機(jī),掌握泥水盾構(gòu)的自主知識產(chǎn)權(quán)關(guān)鍵技術(shù)。
完成地鐵用復(fù)合盾構(gòu)的系統(tǒng)集成設(shè)計、制造、安裝和調(diào)試技術(shù)研究,并初步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,在“十一五”末期,在國內(nèi)新增復(fù)合盾構(gòu)中,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)復(fù)合盾構(gòu)的市場占有率達(dá)到20%。
3 、TBM關(guān)鍵技術(shù)研究
通過消化吸收,進(jìn)行TBM的系統(tǒng)集成設(shè)計,完成TBM的總體設(shè)計。
國務(wù)院國發(fā)[2006]8號《國務(wù)院關(guān)于加快振興裝備制造業(yè)的若干意見》文件將“滿足鐵路、水利工程,城市軌道建設(shè)項目的需要,加快大斷面巖石掘進(jìn)機(jī)等大型施工機(jī)械的研制,盡快掌握關(guān)鍵設(shè)備制造技術(shù)”列入16項重大技術(shù)裝備之一。因此,加速發(fā)展我國隧道掘進(jìn)機(jī)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化勢在必行。隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化宜以施工企業(yè)為主,通過組建施工、設(shè)計、制造、科研四位一體的隧道掘進(jìn)機(jī)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)盟,建立和完善產(chǎn)業(yè)化基地,實(shí)現(xiàn)隧道掘進(jìn)機(jī)的自主開發(fā)和成套提供的總體目標(biāo),提高我國重大技術(shù)裝備的國際競爭力。同時,國家應(yīng)予以政策支持,確定隧道掘進(jìn)機(jī)國家定點(diǎn)企業(yè),定點(diǎn)企業(yè)享受關(guān)鍵配套件免征進(jìn)口稅優(yōu)惠政策及其它國家重大技術(shù)裝備開發(fā)優(yōu)惠政策,將隧道掘進(jìn)機(jī)的開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化項目列為國債項目,給予定點(diǎn)企業(yè)技改貼息重點(diǎn)支持,以推動隧道掘進(jìn)機(jī)的產(chǎn)業(yè)化。
兩類隧道掘進(jìn)機(jī):在我國,習(xí)慣上將用于軟土地層的稱為盾構(gòu),將用于巖石地層的稱為TBM。