凿穿喜马拉雅山的盾构机:“中国创造”的最佳证明之一

俗话说:要想富,先修路,但修路说起容易做起难,我国国土辽阔 地势繁杂,修建铁路多需穿山越岭,而这就离不开一件必需品——盾构机

我国如今基建如此之健全皆离不开它的功劳,但实际上在12年前,盾构机的关键技术还被外国垄断,国内使用的盾构机严重依赖进口,不过仅仅经过了十余年时间,我国就已经完全掌握了盾构机的技术

现今 我国的盾构机不仅能够满足国内基建需要还能大规模出口,近年 我国还与尼泊尔达成合作,决定利用盾构机打通喜马拉雅山 修建中尼铁路,这究竟经历了一段怎样的历程呢?盾构机又真能助力修建中尼铁路吗?本章内容我们就来详细分析一下

何为盾构机呢?盾构机全称为盾构隧道掘进机是一种隧道掘进的专用工程机械,现代盾构机集光、机、电、液、传感、信息技术于一体,具有开挖切削土体、输送土碴、拼装隧道衬砌、测量导向纠偏等功能,而且可以按照不同的地质进行“量体裁衣”式的设计制造,可靠性要求极高,现在盾构掘进机已广泛用于地铁、铁路、公路、市政、水电等隧道工程,已然成为基建工程中不可或缺之物

盾构机问世至今已有近180年的历史,最初是英国人发明出来的,后发展于德国、美国和日本并被这三国垄断,而我国建国之初,因国内经济尚不发达 科技水平也落后于欧美国家,为发展国内经济不可避免需要开山凿路,而传统的炸山开路方式过于危险,很可能会给修建人员造成伤害,若运用盾构机,不仅能更提升修建效率也能保证安全性,因此 我国不得不开始进口盾构机

2008年以前我国国内盾构机全部依赖入口,曾经我国为修建铁路,不得不用3.5亿元的“天价”进口一台盾构机,且一旦机器出了故障就只能停工 等待外国工程师来维修,除了要付给他们每人每天3000美元的薪水之外,他们在维修现场还拉着警戒线禁止中国人入内,而我国是一个大国,国内发展需要大量的盾构机,为挣脱先进国家的勒索和控制,我国必须自主制造盾构机

自那时起,我国的科研工作人员们就开始研究起盾构机技术,而西方国家为了保证自身的利益对相关技术进行了严密的封锁,我国工程师不得不在这个空白领域一砖一瓦的累积建造技术经验,当时 诸多国家都不相信我国可以破解盾构机的技术,面对这种严峻的形势,我国科研人员不辞辛劳,终于啃下了这块“硬骨头”

最终在2008年4月,我国研制出第一台拥有自主知识产权的复合式土压均衡盾构机器,打破了国外在盾构机技术上的垄断,这是标志着我国盾构机技术从无到有的历史节点,从此 中国不仅掌握了盾构机的核心技术,走上自我创新之路,而且拉开了中国盾构机产业化发展的序幕,同年 我国又生产了若干台泥水平衡式盾构机 用于国内陆铁建设

不过我国的科研人员并未止步于此,2013年12月 中国又创新出了首台大型的“矩形断面盾构机”,2016年5月 我国又生产出“多刀盘带滚刀盾构机”,能够适应在砂卵石地层工作,2018年我国又生产出“马蹄形断面的盾构机” 这是世界首创,这些成果再次向世界证明了我国的实力,也向世界表明 中国人民的智慧是无穷的

如今 盾构机不仅在我国地铁隧道、山地隧道等隧道的建设中发挥了重要作用,而且中国的盾构机价廉物美获得了很多国家的青睐,现今我国盾构机的出口已占领全球2/3的盾构机市场,已然成为了盾构机技术上的世界第一国

随着盾构机技术的不断成熟,我国也开始将此项技术运用到与他国的诸多合作之中,我国与尼泊尔达成的中尼铁路合作就是其一

2017年9月7日,中尼双方确定了中尼跨境铁路的建设方案,这个计划5年前就被提出现在终于提上日程,预计2020年铁路延伸到中尼边界地区吉隆口岸,这个合作一被公布就引起了各国热议,因为修建中尼铁路需穿越喜马拉雅山,这在诸多国家看来简直是天方夜谭,这项超级工程为何会被质疑无法修建成功呢?我们接着往下看

中尼铁路的修建确实有诸多棘手之处,首先 因为喜马拉雅山脉南麓受印度洋水汽的影响,降水量丰富,又因为喜马拉雅山海拔过高水汽无法越过喜马拉雅,因而山北麓是一片荒原,这种复杂的地形对于铁路会造成什么样的影响,没人遇见过、也就没人能够确定,所以不管是修建的方式方法还是行进的路线,都需要进行大量的前期考察和研究

其次 喜马拉雅山本是受板块挤压所形成的,而且至今两大板块仍在互相挤压的运动之中,因而此处地震、泥石流、山体滑坡等地质灾害频发,这必然也会对铁路的修建、运行造成严重的影响

最为困难的是修建中尼铁路需要穿越喜马拉雅山脉,这就意味着,我们修建这条铁路就需要凿穿喜马拉雅山脉进行隧道铺设,而中尼铁路将经过喜马拉雅山脉中有近110座山脉长度超过7350米,这个施工难度不是一般的大,面对此重重困难我国真的能成功吗?

答案是肯定的,因为我们已经成功修建了青藏铁路,川藏铁路也是“正在进行时”,这让我国累积了堪称丰富的高原铁路建设经验,再者 如今我们基建能力已经有了翻天覆地的变化,现在我们不仅有了盾构机,还有专门针对高寒隧道制造的盾构机,其挖掘直径可以达到15米,这极大地降低了隧道开凿的难度,因此 修成中尼铁路对我们来说一定会成功

中尼铁路一旦建成,对尼泊尔和我国而言都有诸多好处,其中 从尼泊尔的角度来看若中尼铁路修建成功,就能降低尼泊尔对印度的资源依赖,特别是在目前尼泊尔燃料完全依赖印度的情况下,它可以拓宽尼泊尔的能源进口途径,毕竟尼泊尔曾经连续三次面临印度的燃料封锁

中尼铁路也有利于尼泊尔的旅游业发展,尼泊尔是个旅游国家,中尼铁路一旦通车,中国前往尼泊尔的游客也会增加,因而尼泊尔在旅游业方面的收入也会增加

目前 中尼铁路已经在如火如荼的修建之中,一经建成又将是我国建成的一项超级工程,可再次向世界证明我国的基建能力,当然 这也需要依赖我国的盾构机技术

若想穿过喜马拉雅山就需要打通一条几十公里的隧道,这时候就需要我国的超大直径京华号盾构机出场了,这台盾构机是我迄今为止研制出的大直径的盾构机,它最大的开挖直径可达16点07米 重量达到了4300吨,长度150米 相当于5层楼,有了京华号的助力,中尼铁路最大的难题也就迎刃而解了

从在盾构机领域的一无所有到世界第一,我国的这条路走了十几年,虽然艰苦 但终向世界证明了我国的科技实力和“中国创造”的决心,相信我国未来在科技领域还会有越来越多的出彩表现,在这些科技成果的助力之下我国的富强之路必会稳步向前

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