“二战”后开始的城市建设中,欧美国家在超过九成的隧洞掘进项目中使用了盾构机。据专家介绍,国外的盾构机使用案例中既有用直径15米的巨型盾构开掘双轨铁道,也包含有三个人组装并操控的排水管道施工。而国内对盾构机的应用时间仅10余年。在地铁建设项目大批上马的背景下,盾构机市场的高额诱惑使得其成为工程机械行业的香饽饽。
截至2011年,全国有20~30家大大小小盾构机生产厂。由于盾构机无论是进口品牌还是国产品牌,设计理念都是相同的。韩亚丽认为,只有具备自主设计和研发能力的厂家才是真正意义上的盾构机生产厂家,而不是单纯看它有多少先进设备,产能有多大。目前国内的盾构研发和制造技术基本掌握在大型国企手中。
按照这种理念,目前有4家具备这样的自主设计能力,包括沈阳的北方重工集团有限公司,上海的上海隧道股份机械公司,长沙的中国铁建股份有限公司和中铁隧道装备制造有限公司。上海隧道股份是国内最早涉及盾构施工和盾构设计、制造的企业,北方重工2007年并购了法国盾构机生产商NFM公司。中铁装备和中国铁建脱胎于铁路施工企业,拥有一定的土木施工经验,这对盾构设计很重要。
目前,工程机械业民企巨头三一重工已经在北京南口的产业园内着手进行盾构机的研发。业内专家认为,盾构机结构复杂,需要大量实验数据支撑其部件研发。即使是三一这样“不差钱”的企业,仍需要花费大量时间从仿制起步。
盾构机设计特别强调实际经验,是土木施工专业和机械设计专业结合最紧的行业,两者的知识架构缺一不可,即使是在学生时期学习过土木工程和机械制造,也还是要在工作岗位上适应1~3年才能摸清这个行业的真谛,才能逐步发挥作用。
“盾构设计和操作与施工机器工况、施工地点地质条件密切相关,将要从事盾构设计的人员在大学里只能学习和获取盾构构造和作业方面最基础的东西。具体的设计理念和处理方法只能等待在工作环境中逐渐掌握。”韩亚丽认为。
盾构行业在中国起步发展仅10多年,整个行业都存在人才不足、经验不足的问题。目前,铁路系统内部只有培养盾构机操纵专业的培训班,如中铁隧道集团职工大学有面向蓝领工人的技校层次盾构班,哈尔滨铁路职工大学开设有大专层次的盾构班。
受制于人
国务院于2006年颁布的《关于加快振兴装备制造业的若干意见》中已将“加快盾构机等大型施工机械的研制”列入规划,但受限于国家落后的整体制造、加工水平,盾构机的三大关键部件主轴承、液压件和电气控制组件长期依赖进口,无法实现国产化。
“国产盾构机的服务很到位,但是我们还是不能接受使用国产主轴和液压件的国产盾构机。毕竟用起来不够放心,地铁施工又来不得失误或者延误。所以我们会指定国产盾构机使用何种进口关键部件。”李文峰解释道。
“盾构机技术难度很大,工序复杂,细微的瑕疵都会导致故障乃至事故的发生。国外例如制造盾构机主轴承的厂家也就两、三家,工艺和质量非常可靠。”韩亚丽介绍道。
即使依赖全球采购,国内盾构机厂家依然有头疼的问题:成本居高不下,制造工期也得视进口件到货时间快慢而定。如果这些关键零部件能全部自造,很明显盾构机制造工期将缩短。对于尝试走向国际市场的中铁装备而言,关键部件的纯国产化对其加强在国外市场的竞争力有很大帮助。
另外,国产盾构机制造厂商时刻都在担心被国际行业巨头扼住脖子,影响国产产品的正常交付,使供求双方蒙受巨大损失。2010年,中铁装备购买配件时就有欧洲一家盾构业巨头从中作梗:“去年这个厂家为了遏制我们的发展,卖给我们的30个传感器全部有质量缺陷。国内盾构企业在采购中难免遇到对手出招。有时国外厂家对我们说,我们的零件只与某个主机厂配套,不单卖给你们。”