世界上第一台TBM全断面掘进机是1846年比利时工程师毛斯(Henri Joseph Maus)发明的,距今已有170多年的历史。直到1953年,詹姆士·罗宾斯(James Robbins)才设计出了世界上真正意义的第一台TBM,并得到了高效应用。目前国内外生产TBM的厂家有30余家。国外起步较早的是美国的罗宾斯公司(The Robbins Company)、德国的维尔特集团公司(Wirth)和海瑞克公司(Herrenknecht AG)等,国内发展相对比较成熟且有一定生产规模的有中国中铁工程装备集团有限公司(简称“中铁装备”)、中国铁建重工集团有限公司(简称“铁建重工”)、北方重工集团有限公司(简称“北方重工”)和中交天和机械设备制造有限公司(简称“中交天和”)等。目前生产的最大TBM直径已达17.2m,滚刀直径已达20in,成洞的形状也从常规的圆形向异型发展。
我国的TBM最早应用于水利水电领域,是在20世纪60年代。
我国的TBM发展主要经历了三个阶段,分别为初期阶段、引进阶段和自主设计制造阶段。
1966—1984年为我国TBM技术的初期阶段。该阶段的主要任务为TBM的研究试验,在此期间,先后试验研究了10余台TBM,为TBM研发积累了初步的经验。
1985—2012年为我国TBM技术的引进阶段。据不完全统计,在该阶段,我国共引进了约25台外国企业生产的TBM成套设备,同时通过与外国TBM承包商联营合作或聘请其提供TBM施工咨询,积累了设备操作与管理经验,建立了我国的TBM专业施工队伍。在该阶段后期,成功地与外国制造商进行了TBM的联合设计与制造,为自主研发奠定了基础。
从2013年开始,我国进入了TBM技术自主设计制造阶段。经过几年的发展,我国部分企业的TBM设计制造实力雄厚,具有自主研发能力、规模性生产能力和较强的市场竞争力。据不完全统计,目前我国具有一定的全断面掘进机制造能力的企业有10多家,其生产的TBM设备基本满足了国内施工需要,在国际市场上也占有较大的份额,已经成为国际TBM制造的主力军。
早在1966年,我国就开始了TBM技术的研发,上海勘测设计院与上海水工机械厂联合研制了1台直径为3.5m的TBM。该TBM在云南下关西洱河水电站引水隧洞进行工业性试验,最高月进尺为48.5m,开启了我国TBM研究与应用的先河。
此后,上海水工机械厂研制了SJ-53型TBM敞开式掘进机,并用于1970年在云南省西洱河一级水电站(装机3×35MW)引水隧洞工程2号施工支洞开挖试验,1975年6月进入主洞施工,掘进总长为861.17m,开挖断面直径为5.3m。该项目于1985年曾获得国家科技进步三等奖。
1981年,由上海水工机械厂研制的SJ-58型TBM投入引滦入唐工程古人庄隧洞施工,共掘进2747.2m,最高月进尺为201.5m。该工程于1983年3月15日贯通,这是我国第一条用国产TBM施工的中型断面隧洞。
在我国TBM发展的引进阶段,1985年天生桥水电站、1991年引大入秦、1993年引黄入晋等水利水电工程均从国外引进了成套TBM技术,并顺利地完成施工任务。1996年西康铁路秦岭隧道工程施工中,成套引进了2台TBM,由我国承包商负责施工。该项目的顺利实施,标志着我国TBM技术开始在中国铁路隧道中的应用,也是我国首次自主进行的大直径TBM施工。至此,TBM技术被日益广泛应用于国家基础建设,为我国长距离及跨流域调水、铁路、地铁、城市管廊及公路工程项目做出了较大的贡献。
2012年以后,我国的专业技术人员进行了大量研究与实践,积累了丰富的TBM设计制造经验,具备了独立设计制造的能力。制造技术水平快速提升,TBM技术突飞猛进,进入了TBM自主设计制造期。截至2018年年底,我国先后生产了近70台具有自主知识产权的TBM设备。TBM装备制造技术达到了国际先进水平,所制造的设备创造了多项世界纪录。
在我国,水利水电行业的TBM隧洞施工不仅开创了TBM使用与研发的先河,而且一直引领着我国TBM在各阶段的发展,极大地带动了TBM在铁路、公路、矿业等行业的推广与应用,起到了示范引领作用。据统计,我国采用TBM法施工的隧洞,水利水电工程隧洞占85%以上。
为了促进我国TBM技术的发展,1985年,在广西天生桥二级水电站10km引水隧洞开挖时,引进了美国罗宾斯公司制造的直径为10.83m的TBM,这是我国引进的第一台大直径岩石掘进机,是当时世界上开挖直径最大的TBM。开挖引水隧洞总长约10km,平均月进尺为150m,证明了TBM技术对隧洞开挖的优越性和对地质的针对性,推动了TBM在水利水电工程中的广泛使用。
1988年,引大入秦工程引进美国罗宾斯公司制造的双护盾TBM进行施工,其中30A号隧洞(长11.7km)开挖直径为4.8m,平均月进尺为1000m,1992年1月贯通;38号隧洞(4.9km)开挖直径为 5.54m,1992 年 4 月掘进,1992 年 8 月贯通,平均月进尺为1100m。
1993年,山西引黄入晋工程引进美国罗宾斯公司等厂家生产的6台直径为4.88~5.96m的双护盾TBM施工,开挖总长122km的隧洞。由于该工程地质条件特别适合于TBM掘进施工的条件和TBM设备性能较好,取得了令人瞩目的施工业绩,创造了最佳月进尺为1821.5m的掘进纪录,平均月进尺达到650m,不仅谱写了我国隧洞建设史上的新篇章,还创造了当时世界上单一工程中TBM掘进长度的新纪录。
1997年,中国水利水电建设集团公司(2011年重组为中国电力建设集团有限公司,以下简称“中国电建”)所属施工单位,在山西万家寨引水工程采用了上海隧洞股份有限公司和美国罗宾斯公司合作生产的2台直径为4.88m的全断面双护盾TBM施工,取得了良好的施工效果,也为我国自行生产TBM设备创造了条件。
2004年,辽宁大伙房水库输水工程采用了大连重工、大连起重集团公司及美国罗宾斯公司合作生产的2台直径为8.03m的敞开式TBM。以此为标志,我国进入了与外商联合设计制造TBM、自主施工的大发展阶段。大伙房水库输水工程是当时世界上已运行的连续最长隧洞(长85.3km),隧洞开挖直径为8.03m。该工程于2005年TBM现场组装后始发掘进,2009年隧洞开始运行,采用3台敞开式TBM和钻爆法联合施工。
2008年9月,锦屏二级水电站排水洞开挖施工时,引进了美国罗宾斯公司制造的直径为7.03m的TBM,隧洞全长5.8km。锦屏二级水电站引水隧洞开挖施工时,从德国海瑞克和美国罗宾斯公司引进了2台直径为12.43m的TBM。
中国电建很早就将发展TBM作为开拓市场的方向之一。早在1966年,在上海水工机械厂研制了我国首台TBM(型号为SJ-53 TBM)后,就开展了TBM研发工作,并在云南西洱河一级水电站引水隧洞工程施工中得到了实践。TBM施工由国家水利电力部所属的水电施工企业承担,1970年开始在2号施工支洞进行开挖试验,1975年6月掘进机进入主洞,掘进总长861.17m,开挖直径为5.3m。该项目于1985年获得国家科技进步三等奖,开创了中国使用TBM的先河,拉开了我国隧洞采用TBM施工的序幕。
截至2018年年底,中国电建已完成了38台TBM所承担的相应施工任务,正在施工的TBM达10台,累计掘进总长度超过500km。中国电建使用的TBM分别由中国中铁工程装备集团有限公司、中国铁建重工集团有限公司、北方重工集团有限公司、美国罗宾斯公司、德国海瑞克公司、意大利SELI等公司制造,TBM掘进开挖洞径范围为 4.03~12.4m,涵盖了双护盾及敞开式两种机型。在我国TBM发展中,水电建设工程技术人员率先在引进、消化、吸收的基础上进一步创新,为TBM制造和施工国产化打下了基础。
中国水利水电第三工程局有限公司(以下简称“水电三局”)坚决贯彻中国电建的发展战略,把TBM的发展列入了规划并付诸实践。水电三局先后承担了我国东北某大型引水工程、甘肃兰州水源地建设工程、新疆ABH流域生态环境保护工程和新疆EH供水工程等的多台TBM施工任务,TBM总掘进里程超过85.0km,涵盖了敞开式和双护盾两种机型,直径为5.46~8.53m。
通过东北某大型引水工程的TBM施工,水电三局研发并掌握了TBM掘进参数优化匹配技术,TBM大直径20in盘形滚刀应用技术,TBM洞内组装、步进、始发新技术,TBM大直径分块刀盘洞内拼装焊接技术方法,研究得出了该工程的TBM掘进性能参数(贯入度、掘进速度等)与掘进参数(刀盘推力、刀盘转速等)、地质参数的相关性规律,提出了岩石抗压强度和完整性系数的可掘性指数FPI多元回归方程、掘进贯入度预测模型和TBM掘进的围岩分类方法,为TBM掘进参数优化选择、适应性设计、掘进性能预测积累了新的经验。
水电三局在甘肃兰州水源地建设工程TBM施工中,采用了与铁建重工联合制造的我国首台双护盾TBM;针对承担的新疆TBM项目所面临的深埋软弱大变形、大断层破碎带、强岩爆、突涌水、高地温等难题,进行研究与工程实践。通过多次卡机处理,基本掌握了软弱地质变形、破碎围岩、收敛变形和突涌水的处理方法;基本掌握了TBM工法条件下的岩爆预警、TBM设备和人员防护、围岩支护,超前应力释放和待避等施工方法;形成了TBM施工排水系统设计理论,提出了排水系统设计应遵从的风险评估、系统启动时限、排水系统能力、水泵选型、泵站布置等准则。通过总结TBM施工经验,形成了TBM施工组织设计理论。水电三局主持编制了《水电水利工程敞开式全断面隧道掘进机施工组织设计规范》《水电水利工程双护盾全断面隧道掘进机安全操作规程》《水电工程全断面隧道掘进机概预算定额》等5部电力行业标准,参与编制了《全断面隧道掘进机敞开式岩石隧道掘进机》(GB/T 34652—2017)等20部国家或行业标准。水电三局为我国TBM在国产化制造方面做出了贡献,在超长隧洞TBM安全高效施工技术方面积累了一定的实践经验。
自2013年开始,我国进入TBM技术自主研发期,一批国内企业脱颖而出,一大批工程技术人员在大量的设计制造和施工实践中成长起来,中国企业基本掌握了常规的全断面隧洞掘进机的设计制造和施工技术。全断面硬岩掘进机的11项关键技术中有6项国产化率超过90%,3项达到50%,整机国产化率达到40%,国内企业的市场占有率达90%以上,几个顶尖企业的生产条件和制造能力,已经超过多数国际知名企业,具备了较强的自主研发能力,并拥有多项自主知识产权。在我国,具有一定的生产规模和技术实力的TBM及盾构生产企业主要有:中国中铁工程装备集团有限公司、中国铁建重工集团有限公司、北方重工集团有限公司、中交天和机械设备制造有限公司、上海隧道工程股份有限公司、大连重工起重集团等。近几年,我国全断面隧道掘进机设计制造能力突飞猛进,据中国工程机械工业协会掘进机械分会统计数据显示,2018年我国掘进机产量为658台,2017年655台。
中国中铁工程装备集团有限公司(以下简称“中铁装备”)地处我国中部的郑州市,是我国两大全断面隧洞掘进机械制造的后起之秀之一,产品遍布国内的省(直辖市、自治区),并远销意大利、丹麦、奥地利、阿联酋、新加坡、马来西亚、印度、黎巴嫩、以色列、越南等18个国家和地区,市场占有率连续六年保持国内第一;在国内构建了“服务片区+服务中心+服务项目组”的即时响应服务网络,在新加坡、以色列、黎巴嫩、越南、马来西亚等国建立了海外服务中心,为客户提供“5S”标准化服务,力争将“中铁盾服”打造成为中国盾构机服务领域第一品牌。该公司秉承“专业制造、专业服务”的企业方针和“产品是人品,质量是道德”的品质观,采用“全寿命周期质量管理”措施,以“人品、产品、企品,三品合一”为品牌核心,实现产品价值、顾客价值和社会价值的有机统一。近年来,中铁装备先后荣获“河南省省长质量奖”“中国质量奖提名奖”“中国工业大奖表彰奖”“服务型制造示范企业”“国家技术创新示范企业”“国家制造业单项冠军示范企业”等荣誉,成为国内首批隧道掘进机特级生产资质企业,强大的研发实力和制造能力广受认可。
中铁装备作为隧洞施工的第一代中铁装备人,从2000年起,凭借深厚的施工技术积淀,依托国家科研创新平台,攻坚克难,出色地完成了5项国家“863”科研项目。2009年,中铁股份有限公司组建了中铁装备集团公司,拉开了隧洞掘进盾构机的自主化和产业化的序幕,得到科技部国家“863”“973”项目的大力支持。随着市场拓展和技术能力的提升,2013年11月,中铁装备成功收购了德国维尔特硬岩掘进机和竖井钻机相关业务,成为世界上能够独立生产TBM并具有知识产权的企业之一。
2008年至2017年年底,中铁装备先后生产各类盾构机和TBM共计230台,其中出口2台,为国内26个城市的地铁提供隧洞施工装备,先后获发明专利13项、实用新型专利120项。
2015年中铁装备自主研制了我国首台直径为8.03m的敞开式TBM,并应用于吉林引松供水工程,最高月进尺由1226m。2016年研制了直径为 3.53m的小型TBM,该直径为世界最小,已应用于黎巴嫩大贝鲁特供水隧洞和输送管线建设项目。
中国铁建重工集团有限公司(以下简称“铁建重工”)从2008年8月起进入全断面隧洞掘进机行业。铁建重工拥有国家级企业技术中心,2013年位列中国工程机械制造商30强第16位。其先后承担和参与了10余项“十二五”国家“863”计划、国家科技支撑计划。具有自主知识产权的土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机、全断面硬岩隧洞掘进机等系列产品已经批量用于国内外重大工程。截至2018年年底,订单数超过600台(含出口订单24台),其中土压平衡盾构机约占86%。
铁建重工是国内唯一一家没有与国外厂家合作、没有购买国外图纸和专利的掘进机自主研发制造主流企业。拥有世界一流、国际领先的掘进机制造基地,形成了以长沙本部基地为主,以兰州、乌鲁木齐、西安、包头和全国多个合作厂为辅的生产布局。组装车间可满足直径为18m的全断面隧洞掘进机整机组装能力,年产能可达200台。先后销售了400多台套全断面掘进机。截至2018年年底,累计生产各类TBM 40多台套,TBM直径系列为4~12m;累计生产掘进机设备600多台,实现直径0.5~15m全覆盖,产品覆盖全国90%在建地铁城市。铁建重工的产品被广泛应用于国内30多个省市的地铁、铁路、煤矿和水利等重点工程,出口俄罗斯、土耳其等国家,在“一带一路”建设中大显身手。
2013年,铁建重工在全球首创研发了双模式煤矿斜井TBM,并用于神华新街台格庙矿区。
2014年12月27日,由铁建重工联合浙江大学、中南大学、天津大学、中铁十八局等共同研发,拥有自主知识产权的国产首台大直径全断面硬岩隧洞掘进机,在湖南长沙顺利下线。该掘进机的成功研制打破了国外长期垄断,填补了中国大直径全断面硬岩隧洞掘进机研制的空白,标志着我国在大型高端装备制造领域取得了重大突破,解决了长距离、大埋深、高地应力、高地温、大涌水、易岩爆地质特点和技术难点,达到了国际先进水平,已成功应用于吉林引松供水工程,最高月进尺为1209.8m。
2015年6月10日,由铁建重工和神华集团联合研发,拥有完全自主知识产权的国内煤矿斜井单护盾TBM在位于内蒙古自治区鄂尔多斯市的神东连塔煤矿2号辅运平洞始发。这台单护盾TBM是铁建重工深入研究分析神华神东补连塔矿区特殊的地质情况、隧洞施工条件、环境条件的基础,遵循安全可靠、适用、经济、先进、环保的原则研发设计的。这台设备的应用开创了全断面隧洞掘进机在煤矿建设应用的新局面,是国家在大型高端装备制造领域协同创新的重大突破。
铁建重工自主研制的单护盾TBM在重庆轨道交通环线工程的应用,是首次在国内用于城市地铁施工,拓宽了国内单护盾TBM的应用领域。
2015年12月24日,由铁建重工联合水电三局、黄河勘测设计院有限公司等单位共同研发,具有完全自主知识产权的国内首台双护盾TBM研制成功。该设备填补了中国双护盾TBM研制的空白,标志着国产现代化隧洞施工装备已经达到世界领先水平。此次下线的双护盾TBM是针对兰州市水源地建设工程项目量身定制的。
2016年,铁建重工联合水电三局研制了大埋深、可变径TBM,开挖直径可在6.53~6.83m之间调整,并应用于新疆某重大输水隧洞工程,该输水隧洞工程具有世界级工程地质难题,是目前最具挑战性的隧洞。
北方重工集团有限公司(以下简称“北方重工”)是中国高端装备制造业的核心骨干企业,2005年就全面启动了全断面掘进机的研发,至今已有十余年发展历程。十余年间,隧洞掘进机业务已经成为北方重工的核心产品板块,拥有从土压平衡式、泥水平衡式、硬岩掘进机到复合式盾构机、双模式盾构机的全系列全断面掘进机技术,成为世界上技术种类最全的公司之一。
截至2018年,北方重工基本上覆盖了全断面隧洞掘进机的三大类七个系列的所有领域,总计生产出171台,出口79台,国内市场92台。其中,TBM45台,土压平衡盾构机101台,泥水平衡盾构机25台;拥有77项专利技术,其中发明专利21项。
北方重工为中铁二十局集团有限公司制造的2台直径8.83m的大型土压平衡盾构机相继于2016年3月1日和3月10日在珠三角莞蕙城际轨道交通项目6标段隧洞顺利贯通完成施工,成为在该区域同时使用北方重工的中国品牌、德国品牌以及美国品牌盾构机进行施工的4个标段中,施工速度遥遥领先,率先实现贯通的标段。
北方重工全面整合沈阳隧洞掘进装备板块、法国NFM公司盾构机业务和美国罗宾斯公司全断面掘进机资源,在沈阳中德高端装备制造产业园注册成立全新公司,进而打造成为全球体系、世界领先、具有国际竞争力的知名企业。
2016年6月28日,北方重工并购美国罗宾斯公司股权交割签约仪式在沈阳举行。这是继2007年并购法国NFM公司后,北方重工的又一大并购力作。
中交天和机械设备制造有限公司(以下简称“中交天和”)是中国交通建设股份有限公司下属子公司。
该公司主要从事盾构机和海洋船舶的设计与制造,提供交通基础设施建设和管理领域的一体化服务,业务涉及公路工程、市政工程、轨道交通工程等领域。
该公司设计制造的盾构机直径规格从0.8m至15m,涵盖了TBM、泥水、土压、复合式、敞开式、竖向掘进式等,产品遍布北京、上海、天津、南京、合肥、南昌、福州、杭州、珠海、佛山等国内众多城市以及亚洲、欧洲等国家和地区,广泛应用于城市市政管网建设、地铁、城际轨道、核电站等多个领域。研制的直径为15.03m的超大直径泥水平衡复合式盾构机“天和号”填补了国内制造大型复合地层盾构机的空白,打破了国际垄断。
该公司拥有盾构机发明专利16项,实用新型专利43项,软件著作权2项;拥有“高新技术企业”“江苏省盾构机关键技术工程技术研究中心”“江苏省隧道掘进装备智能化工程中心”“全断面隧道掘进企业一级生产资质”“安全生产标准化二级单位”等各类荣誉、资质数十项。
上海隧道工程股份有限公司是我国最早从事软土隧洞施工的专业公司,是集研发、设计、制造、使用、销售、服务于一体的综合型企业。早在20世纪60年代就依靠自身力量,用实际行动打破外国专家“在上海不能建隧洞”“在上海挖掘隧洞就像在豆腐里打洞”的定论,成功使用国产盾构机完成了中国第一条越江公路隧洞。20世纪80年代成功研制出我国第一台直径为4.5m的加泥式土压平衡盾构机,并于1990年荣获国家科技进步一等奖。进入21世纪,2002年,科技部将该公司的上海地铁盾构机研制工作纳入“十五”“863计划”。2004年9月,具有完全自主知识产权的国产地铁盾构机“先行号”成功下线;2005年,投入施工运行先后创造了日推进38.4m和月推进566.4m的最高纪录,并荣获发明专利4项,实用新型专利2项,价格仅为同类进口盾构机的2/3,获上海市2006年科技进步一等奖。2006—2010年使用了“先行号”矩形顶管机(14.4m×7.5m),生产了22台盾构机,有效地推进了国产盾构机的产业化和国产化。近十多年以来,该公司至今已累计生产了各类掘进机械,产品覆盖直径3~11m,总计达199台,其中144台拥有完全的自主知识产权,应用于国内十多个城市;还出口新加坡6台(直径6.67m土压平衡盾构机),出口印度3台(直径6.68m土压平衡盾构机)。
2015年9月30日,由宁波轨道交通联合上海隧道工程股份有限公司开发的国内首台类矩形盾构机“阳明号”在上海研制完成。该类矩形盾构机开挖断面为一个长11.83m、宽7.27m的类矩形,是目前世界上最大断面的土压平衡矩形盾构机,拥有多项自主知识产权。
大连重工起重集团从2005年起通过与德国海瑞克公司、美国罗宾斯公司合作,先后为天津地铁工程、辽宁大伙房引水工程承制了直径6.39m的盾构机和直径8m的TBM掘进机。通过聘请国外专家,加大对装备设计、制造人才的培训,加强企业的技术改造,积累了较为丰富的设计与制造经验。至今已自主设计、生产盾构机6台,合作生产TBM 2台,获发明专利6项,成为我国同类装备制造实力较强的研发、生产基地。
我国TBM经过几十年的积累,施工技术和自主研发水平有了飞跃性发展,TBM制造在全球地位不断提升,国产盾构机和TBM已基本占领了国内市场,在国际市场的份额连年攀升,且占有很大的份额。我国已成为TBM和盾构机的主要生产国,但还面临以下两个方面的挑战:
我国是全球TBM市场需求量最大的国家,也是TBM生产大国。国内企业虽然在TBM研发与制造方面取得了突出的成绩,但其生产的主轴承、主减速机和主要液压元件等关键配套件的可靠性尚不能完全满足掘进机性能需要,用户信任度不够,导致这些关键配套件的主要来源仍然依赖进口产品,采购成本较高。在提倡全球化采购的今天,所有TBM配套件都实现国产化不符合这一潮流,但掌握关键技术,拥有强有力的自主支撑能力,仍然是我国避免关键技术受制于人,建设中国TBM品牌亟待解决的重要问题。
随着我国基础设施建设规模的持续扩大,一大批引水隧洞和交通隧道亟待建设,引藏入江和川藏铁路等工程加快实施,对超大直径的TBM或盾构机有潜在的需求,但我国尚未有直径超过16m的TBM制造经验,一些关键技术,如大直径主轴承的制造与运输、大型刀盘的设计与制造还处于研究策划阶段。
经过近5年的飞速进步,我国的全断面掘进机械行业已经具备了相当大的产业规模及较强的技术能力,今后几年,也是我国掘进机械产业进一步做大做强,跻身世界一流的绝好机遇和关键时期。“十三五”期间,在国家政策红利的引导下,铁路、地铁和城市管廊规模性的建设,水利基础设施建设规模不断扩大和“一带一路”倡议的落实,为国产掘进机的发展提供了良好的条件。
(1)2015年5月19日国务院发布的“中国制造2025”规划,明确提出从2015年起,用三个十年时间,把我国建设成为引领世界制造业发展的制造强国。在第一个十年内,即到2025年,力争迈入制造业强国行列;提出了“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的发展方针。该规划提出“要大力发展先进制造业,改造提升传统产业,推动生产型制造向服务型制造转变”,“培育一批具有核心竞争力的产业群体和企业群体”,为掘进机械产业的发展指明了方向。
(2)2016年我国开始实施的“十三五”规划,制定了“拓展产业发展空间,支持高端装备等新兴产业的发展”“拓展基础设施建设空间,实施重大公共设施和基础设施工程”“加快完善水利、铁路、公路、管道等基础设施网络”“实施城市地下管网改造工程”等目标,明确了作为高端装备的掘进机械产业的发展方向和任务。
(3)国家提出的“一带一路”倡议,设立亚洲基础设施建设开发银行等措施,大大有利于沿线国家基础设施建设的发展,这无疑是我国掘进机械设备走向世界的一个大好机遇。
国家“十三五”规划纲要提到,未来5年将建设高效密集轨道交通网,强化干线铁路建设,加快建设城际铁路、市域(郊)铁路并逐步成网,充分利用现有能力开行城际、市域(郊)列车,客运专线覆盖所有地级及以上城市;完善高速公路网络,提升国省干线技术等级;构建分工协作的港口群,完善港口集疏运体系,建立海事统筹监管新模式;打造国际一流航空枢纽,构建航空运输协作机制。
“十三五”期间铁路投资有望继续保持增长势头。根据《铁路“十三五”规划》,“十三五”期间全国新建铁路不少于2.3万km,总投资不少于2.8万亿元。中西部铁路、城际铁路是未来规划建设的重点。如果将地方编制的一些投资项目纳入其中,“十三五”期间铁路投资将远超2.8万亿元。据统计,目前全国所有省、直辖市、自治区(除港、澳、台)都明确了“十三五”时期交通投资计划,投资规模基本都在4000亿元以上,合计投资规模达到5.8万亿元。从具体投资领域来看,铁路和高速公路仍是地方交通投资的“大头”。除轨道交通外,海绵城市、综合管廊等领域将成为基础设施建设投资的重要方向。
(1)城市轨道交通建设。这是掘进机械施工应用的主要市场。根据39个已获准建设地铁的城市规划,到2020年,城市轨道交通总运营里程将达8290km。
(2)铁路建设和水利建设。这是TBM施工应用的主要市场。国家拟新开工的60个重点铁路项目、27个重大水利项目中,35个铁路项目、25个水利项目已完成用地预审,8000亿元铁路项目和8000亿元水利项目投资正在落地。按照“统筹谋划、突出重点”的要求,在“十三五”期间分步建设纳入规划的有172项重大水利工程。到2020年,水利建设项目投资将超过4万亿元,将有一大批引水隧洞需要建设。
(3)城市地下基础设施建设。这是掘进机械施工应用的一个新的潜在大市场。在国家提出将地下综合管廊作为国家重点支持的民生工程后,我国全面启动了地下综合管廊建设。计划到2020年力争建成一批具有国际先进水平的地下综合管廊。目前已有69个城市启动城市地下综合管廊建设项目,总投资超过800亿元。预计“十三五”期间,我国城市地铁隧洞年均增加500km,年均地铁隧洞掘进机需求为70~80台。
(4)水电工程建设。“十三五”期间我国水电站建设规模放缓,但国产化设备需求扩大,且由于国内隧洞掘进机技术水平的提升,水电站隧洞掘进机出口需求将逐步扩大。
可以预期,在未来5年,无论政策方面还是从市场方面,对于中国掘进机械及施工建设行业来说,都是一个大好的发展机遇期。