国产盾构机的今生与未来——我国盾构机产业现状及未来发展方向专题纪实

来源:中华铁道网

  我国盾构机制造产业的未来发展方向

  在国民经济的快速发展和我国城市化进程的不断加快中,盾构机因其快速性、安全性、适用范围广等特点,已被广泛用于城市地铁隧道、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建设,并在未来具有广阔的市场前景。但目前,盾构国产化面临自主创新能力较弱、关键部件依靠进口、市场认可度不够、品牌认知度不高、尚未形成规范的技术标准等主要问题。

  就我国盾构机制造产业的未来发展方向这一问题,钟世航教授表示,“对于盾构的发展,我个人认为应将机械、施工工艺、衬砌支护新技术、勘察和地质预报技术、工程处理技术相结合,这是未来盾构的发展之路,也可能成为我国独特的盾构综合技术的模式。抢先一步就夺得了先机”。

  他提出,要实现我国盾构机制造产业的大发展,目前可以围绕三个要点来开展工作:机械方面,对于开掘软岩和土体的盾构机要考虑如何进一步提高效率及适应异形隧道的挖掘。同时要研究和制造适用于土体、软岩及半硬岩的盾构机,或许盾构机的制造商也要开始向TBM进军。

  要把研究和制造盾构机械和研究发展施工和支护工艺相结合,制造商不能只考虑机械本身,只有在工艺上有所发明和进展,我们的盾构机械才真正高于盾构世界顶端水平,这将是增强实力的重要方面。有关工艺,包括土压平衡盾构、泥水盾构、在掘进时的添加剂及有关其它开挖方面的工艺;同时必须下力量解决支护衬砌方面的问题,提出新的支护、衬砌形式和工艺,研制适应这些新型支护、衬砌相应的机械设备。例如:有人提出采用喷锚支护的工艺,也有人提出管片是一种落后的形式,应当有新的支护、衬砌形式取代,这符合否定之否定的辩证唯物主义的发展规律。管片是个多铰结构,在承受均匀的压力情况下,它是合理的,但是在外压不均匀和局部有拉应力的情况下,它不是一个好的支护形式。管片背后的及时注浆和充填也是难以做好的。如果能够采用及时、密贴、早强的其它支护形式,或许能形成盾构和支护衬砌的革命。这种将盾构机械和施工工艺支护衬砌形式相结合的发展模式,将使我国的盾构发展独树一帜,更适应我国作为盾构使用大国,并且使用单位、生产商、科研院所和学校可以有密切结合的条件,这是我们独有的优势,同时也利于产、学、研结合得到技术突破,并有利于争取国家大的科研项目的支持。

  要把与盾构施工密切相关的配套技术、方法引入并结合成一体。例如:目前我国隧道施工地质预报的探查技术已居世界领先水平,而且已有了我国自主知识产权的配套技术,研究力量也远超过其他国家,应当下力量将这种与盾构机械工作相和谐的新的技术方法和设备改进安装到盾构机和TBM上,提高盾构的整体技术含量,形成具有超出传统功能的具备探查技术的新一代盾构;也可以在开挖之前在地面上就把大滚石、溶洞、含水层情况探明,并在地面上预先做好处理,这将使盾构技术和机械的应用大大跨进一步,也可提高机械的应用寿命和降低机具损毁的几率,促进生产力和经济效益的提升。