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地铁、城轨建设步入快车道 盾构机市场升温

Source:adminAuthor:admin Addtime:2020/08/23 Click:

  12月6日,总投资约为72.625亿元、工期为60个月的上海沿江通道越江隧道工程开工,2台被称之“地下蛟龙”的超大直径盾构机在这一工程中大显身手,引起业界关注。有钢铁业内人士表示,未来,随着盾构机械产业的发展,盾构机用钢市场前景值得期待。

  我国盾构机产业快速发展

  目前,在地铁、地下轨道交通建设中,开掘隧道必须采用盾构机械装备。盾构掘进机是集光、电、液、传感、信息等多门技术于一体的高科技隧道施工设备,被誉为现代地下“工程机械之王”,是衡量一个国家装备制造业水平和能力高低的重大关键装备。由于盾构机制造工艺复杂,技术附加值高,一度被德国、法国、日本等少数发达国家垄断,“洋盾构”在我国市场占有率曾高达90%以上,且价格昂贵。

  我国盾构机产业发展较晚,上世纪90年代才开始采用全新盾构掘进机,实现工厂化作业。

  近年来,随着我国地铁、高铁和城市轨道交通建设的不断加快,盾构机产业随之快速崛起。国内一些重工企业相继进入盾构机装配制造行业。

  2011年6月16日,2台用于北京东直门快速轨道工程的盾构机在中铁隧道装备制造有限公司下线。去年,该公司收购德国维尔特公司硬岩掘进机知识产权和业务,成为世界上能够独立生产并有知识产权的三大企业之一。

  2014年5月份,该公司制造出世界最大矩形盾构机。目前,该公司已经成为国内第一、世界第二的掘进机生产厂商,国内24个城市地铁建设中使用了中铁装备掘进机,市场占有率达50%。此外,该公司的产品还出口到马来西亚、新加坡等国家。

  2014年9月份,中铁自主设计制造的盾构机参与马来西亚MRT项目(即马来西亚捷运线)的施工建设,这是中国自主设计、自主制造的盾构机第一次跨出国门参与海外工程施工。

  由此可见,我国盾构机从无到有,到跨出国门,在国外隧道工程中投入使用,正在实现盾构机产业的快速发展。

  盾构机用钢取得长足进步

  制造盾构机所用的钢材主要有高强钢、合金钢、轴承钢、耐磨钢、不锈钢等优钢、特钢。随着我国的盾构机产业快速发展,我国盾构机用钢的生产研发也有了长足进步。今年2月份,河北钢铁集团舞阳钢铁有限责任公司研发的高强钢在国内地铁用最大直径的盾构机上应用。据悉,该型号盾构机盾壳最大直径为14.8米,是目前国内地铁用最大直径的盾构机,专门服务于长沙地铁项目。该高强度钢用于建造这2台盾构机的关键部位。

  目前,国内生产的盾构机基本采用国产钢材,例如中国中铁系列盾构机国产化率已达60%以上,很多关键部件实现了完全国产化,不仅使国外盾构机大幅降价20%左右,也带动了盾构机相关配套产业的快速发展。

  虽然我国盾构机用钢的生产研发已经有较大的进步,但一些盾构机的关键部件所用钢材仍依靠进口,亟待国内企业加强对这些钢种的研发。

  如盾构刀具方面。由于盾构机的作业环境极其复杂,地下的地质状况千变万化,有岩石、软土层、泥沙等,盾构刀具在强挤压、大扭矩、强冲击、高磨损情况下工作,对其所用钢材的性能要求极为苛刻。当前,我国的盾构刀具产品与技术相对而言比较落后,目前主要依赖进口,其国产化率极低。

  目前,许多研究机构和企业针对国产刀具存在的问题,正在通过较为合理的淬火加回火的调质工艺,研发一种集较好强硬性、耐磨性、耐热疲劳性和韧性于一体的盾构刀具用钢。

  盾构技术的国产化还离不开其关键部件———主轴承的国产化。国内对盾构主轴承的研制起步较晚,缺乏相应的试验手段和相关的基础资料,其承载能力、寿命和可靠性、一致性与国外同期同类产品相比,还存在很大的差距。由于主轴承的高可靠性要求,国内盾构机用户不愿采用国内轴承,而是采用进口轴承。盾构主轴承的自主研发制造能否跟得上,将成为促进或制约中国盾构技术发展的关键因素。在前期,盾构机主轴承依靠进口,美国铁姆肯公司占有份额较大,滚动体采用钢种为GCr15SiMn,套圈则采用42CrMo或渗碳钢G20CrNi2Mo。

  盾构机市场拉动钢材需求

  业内人士认为,未来我国盾构机市场前景十分广阔,盾构机用钢市场前景亦被看好。

  随着中国经济的发展,在上个世纪末仅被少数一线城市拥有的地铁,正向众多二线、三线城市扩散,这为盾构机的发展提供了广阔的市场前景。据不完全统计,目前国内正在施工建设的地铁线路超过70条,总投资额达到8000多亿元,如果加上已经获批的项目,投资额达到1.5万亿以上。目前,获批轨道交通建设规划的城市已有36个,预计到2020年全国拥有轨道交通的城市将达到50个,将建成173条地铁线路,总里程达到6200公里,投资将达到4万亿元。到2050年,中国将建成地铁289条,总里程1.17万公里,将占世界地铁总里程的一半以上。

  业内人士认为,如此大规模的地铁建设,将为我国盾构机市场带来巨大发展机会。我国已成为世界上在地铁施工领域中使用盾构机最多的国家之一。每年全国新增直径4米以上大型盾构机的数量为30台~50台,这为盾构机用钢营造了值得期待的市场。钢铁企业可根据盾构机产业发展对钢材的需求进行研发生产,提高我国盾构机的国产化率,使我国真正成为盾构机制造的强国。