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地下巨龙:国内外著名盾构机生产企业简介

中隧网2018-10-24 16:09:52

国内外著名盾构机生产企业简介

据不完全统计,目前国外盾构机的主要制造厂有18 家,集中在日本和欧美,如日本的三菱重工、川崎重工、小松制作所、日立造船、石川岛播磨重工,德国的海瑞克公司、维尔特公司,美国的罗宾斯公司,加拿大的罗法特公司、国内的中铁装备、铁建重工等。各个厂家可以根据不同的地质条件和不同的工程对象,以及使用单位的不同要求,设计、生产出不同直径、不同类型、以及有特殊要求的盾构机,以满足用户的需要,其工艺和设备先进。

一、德国海瑞克


1、企业概况

德国海瑞克公司成立于 1977 年, 由马丁海瑞克先生创办, 公司总部设在德国南部城市施瓦诺。公司员工分布于世界各地,已超过 1,400 人。其中,公司总部有 1,000 人。公司的生产和组装面积已增长到 59,900m2,拥有现代化的生产厂房和办公设施。 海瑞克参与了众多著名项目的建设,这些项目遍布于整个欧洲大陆、亚洲、北美和南美洲以及澳大利亚,包括世界上最长的铁道隧道――哥达隧道、德国汉堡易北河隧道工程、香港九龙铁路南线工、上海长江隧桥工程、南京地铁工程、北京地铁施工、南水北调穿黄工程 海瑞克生产的盾构机产品占中国市场的 90%左右。截至 2012 年,海瑞克集团已经在全世界范围内提供了超过 2500 台设备,年度总营业额也达到了 1110 百万欧元(约 110 亿人民币) 。

2、主要产品

作为隧道设备生产商,海瑞克公司的设备尺寸完全,能适应各种地质状况。因此,从设备覆盖范围方面来说,海瑞克公司是独一无二的: (1)各种盾构机:直径从4,000mm 到 15,440mm 用于公路、铁路、地铁及输水隧道施 工的各种土压平衡盾构、泥水平衡盾构以及复合盾构(2)直径仅 100mm 的全自动微型隧道掘进机 (3)各种钻进设备,包括螺旋钻孔机以及水平定向 HDD 钻机 机器适用于从软质、含水非粘性地层到抗压强达到 300MPa 的硬岩的各种地质条件。


3、核心技术

(1)大直径盾构的研制 ·2010 年意大利 sparvo 直径 15.62m 的土压平衡盾构 ·用于圣彼得堡的直径 19.25m 的复合式盾构 (2)针对隧道和矿山定制的皮带机系统:实现快速、长距离、灵活出碴。(3)导向和监测系统,工业和隧道测量技术,保证始终不偏离方向。

二、美国罗宾斯

1、企业概况

1952 年 James Robbins 先生建立了罗宾斯公司,不久之后在美国南达科塔州府皮耶尔市奥瓦希坝(Oahe Dam)项目里,设计并制造了世界上第一台硬岩隧道掘进机。罗宾斯也发明了第一台主梁式和双护盾掘进机。 罗宾斯在主梁式掘进机久负盛名, 同时也是双护盾掘进机的先锋。 85 个项目提供了超过 50 台双护盾掘进机,为完成超过 550 公里隧道。

1956 年,硬岩隧道掘进机的第一次在设计上发生了重大的变革——首次成功将滚刀应用在硬岩掘进中。只有最早的几台机器中同时运用刮刀和滚刀,自此以后,所有的硬岩掘进机只使用滚刀开挖岩石。今天,罗宾斯是一个国际跨国知名企业,总部设于美国,并有 3 个工厂,在9个国家及地区有10个分支机构以及 20 多个国家设有独立代表处。

罗宾斯拥有行业内最优秀资深的工程设计团队,以及全球化的制造基地。世界上 90% 以上的高速隧道掘进记录都是由罗宾斯掘进机创造的。 这些世界记录足以证明罗宾斯隧道掘 进设备可靠和高效的性能。


2、主要产品

罗宾斯的产品是以高性能和耐用为宗旨而设计的,确保在最困难的地质环境下,也能成 功完成隧道掘进。 罗宾斯公司以其高品质的大型隧道掘进机在世界隧道行业享誉盛名。 罗宾 斯的隧道掘进机可用于各种地质类型,无论是世界上最坚硬的岩石还是普通的沙石和砾石。同时,罗宾斯专长设计和生产用于后配套系统的连续延伸的输送机,为掘进机的快速掘进提 供有力的后勤保证。

此外,罗宾斯还提供所有地下掘进设备的一体化服务。(1)主梁式硬岩掘进机 在硬岩作业里,没有任何设备的挖掘速度快得过主梁式隧道掘进机。(2)双护盾硬岩掘进机(3)单护盾硬岩掘进机 (4)土压平衡盾构机 (5)其他配套设备:刀具、皮带输送机、后配套设备等。

3、核心技术

(1)快速掘进技术:世界上 90%以上的高速隧道掘进记录都是由罗宾斯掘进机创造的(2)罗宾斯的企业创新精神: 拥有 60 多年的经验,罗宾斯一直引领者世界隧道掘进设备的创新。罗宾斯公司拥有或曾经拥有下述产品的专利发明权:

  • 第一台主梁式隧道掘进机发明者

  • 第一个将滚刀应用到硬岩掘进项目

  • 第一台浮动撑靴式隧道掘进机发明者,实现连续掘进

  • 第一台双护盾硬岩掘进机的发明者

  • 第一个将 VFD 变频驱动系统应用在刀盘驱动

  • 19 寸滚刀发明者

  • 锲锁式刀具系统发明者

  • 第一个成功将硬岩掘进刀盘应用到螺旋钻机


三、中交天和机械设备制造有限公司

1、概述

中交天和机械设备制造有限公司系国资委下属中国交通建设股份有限公司成员公司,由中交天津航道局有限公司和中和物产株式会社合资于 2010年4月2日注册成立,公司注册 资金 3 亿元人民币。公司位于江苏省常熟经济开发区高新技术产业园,工厂占地面积 31 万 平方米(465 亩),项目总投资 6.7 亿元人民币。 公司主要产品为隧道掘进机(盾构机) 、大型抓斗挖泥船(18 m2以上)、大型钢结构、船 用锚机、拖缆机等。公司已拥有发明专利 4 项,实用新型专利 1 项,目前已具备年产盾构机 40 台(最大直径达 16 米) 、大型钢结构 5 万吨的生产能力。


2、主要产品

该公司 2003 年开始制造盾构机已经制造销售近 50 台。 (1)土压平衡式盾构机、面板式盾构机、双圆土压式盾构机,目前正在制造世界上难度最大的φ14930mm 的泥水气压复合式盾构施工水压高达 0.77MPa,集成世界上各项成熟的技术,具有世界领先水平。(2)泥水平衡式盾构机 3、主要技术水平 (1) 盾构密封性能:刀盘密封耐压 1MPa,盾尾密封采用 3 层钢丝刷, 耐水压高达 1MPa, 更具有耐久性。(2)管片拼装机:中交天和的管片拼装机,以定位准确、操作方便、质量可靠,在业 界位列第一。可以方便准确的将管片送到指定位置。由于采用自带电缆卷筒和油箱,不易损坏管路,方便维修。 (3)螺旋输送机:根据不同地质条件可以选择采用带式和轴式螺旋输送机。提高了对 地质条件的适应性。(4)特色产品:目前已制造世界上难度最大的φ 14930mm 的泥水气压复合式盾构施工水压高达 0.77MPa,集成世界上各项成熟的技术,具有世界领先水平。 “天和一号” ,直径 14.93 米,单套总重 4500 吨,是为中交集团承建的南京纬三路过江隧道项目量身打造的、中国首套拥有自主知识产权、 最大的泥水气压平衡复合式隧道掘进机。 该机集成了世界上现 有盾构机的前沿生产技术, 为适应长江过江隧道复杂地质条件超难施工要求, 在挖掘高强度的硬岩层和粘土复合层, 以及实现泥水气压平衡要求等关键技术难题上实现了一系列重大突 破。可以满足在施工水压高达0.74Mpa,石英含量高达 50%的砂卵石层、强度可达120Mpa 的岩层、粘土层,特别是上软下硬得的复合地层的长度达 742 米,总长达 4137 米的长江隧 道施工技术要求,且充分考虑了地质状况向不利方向变化 25%的可能性。满足 125px/min 的 掘进速度,日最大掘进能力达到 20 米的施工进度要求,是国内最大的泥水气压平衡复合式隧道掘进机,投入使用后,将是世界上技术最前沿、最复杂的产品。 其中,超长掘进距离刀盘、刀盘伸缩机构、盾尾冷冻系统、饱和潜水作业人行闸、观测 可视摄像系统五项技术成果属世界首创,多项技术成果属国内首创。

四、北方重工集团有限公司


1 概述

北方重工集团有限公司(简称北方重工) 是在沈阳重型机械集团有限责任公司和沈阳矿 山机械(集团)有限责任公司合并重组基础上组建的国有独资公司。2007年并购德国维尔 特控股公司/法国 NFM 公司后,成为跨国经营企业。2009 年跨进中国企业 500 强行列。 北方重工位于沈阳经济技术开发区,占地面积 141 万平方米,在岗员工一万余人。公司 有完整的设计、试验、检测和计量手段,有炼钢、铸造、锻造、热处理、焊接、机械加工及装配等现代化装备和完整的生产制造体系。公司通过了 ISO9001 质量管理体系、ISO14001 环境管理体系、 GB/T28001 职业健康安全管理体系和 ISO10012 测量管理体系四项 “一体化” 认证。公司主要为隧道掘进、冶金、矿山、煤炭、电力、建材、港口、化工、环保等行业提供重大技术装备和服务,产品远销世界五大洲 30 多个国家和地区。 北方重工全体员工坚持以科学发展观为指导,满怀发展激情,实施“三大战略”“四个、 结构调整” ,以“重大装备,高端成套”为主攻方向,以打造具有核心竞争力的国际化知名 企业为目标,发扬“细、严、实”的工作作风,锐意创新,开拓进取,近年来实现了较好快速的发展。2010 年,实现销售收入 126 亿元,同比增长 9%,实现工业增加值 12.7 亿元,同 比增长 29.6%,出口创汇(交货值)3.24 亿美元,同比增长 54.3%,实现利润 2.4 亿元,同 比增长 285%,上缴税金 3.71 亿元,同比增长 41%。 北方重工秉承“高端成套,绿色成长”的发展理念,肩负“提供重大装备,造福人类社 会”的企业使命,以“精诚图强,创新突破”的企业精神,持续为顾客、员工、股东和社会 创造价值。北方重工以科学发展观为指导,坚持走新型工业化道路,把企业打造成为具有核心竞争力的国际化知名企业。


2、主要产品

(1)敞开式硬岩掘进机:敞开式硬岩掘进机主要应用于岩石条件较好,没有较大的破 碎带、 断层和地下水的地质状况。 敞开式硬岩掘进机在对付较完整、有一定自稳性的围岩时, 能充分发挥出优势。特别是在硬岩、中硬岩掘进中,强大的支撑系统为刀盘提供了足够的推 力, 使用敞开式硬岩掘进机施工可以直接观测到被开挖的岩面,从而方便对已开挖的隧道进 行地质描述。 (2)护盾式硬岩掘进机:双(单)护盾硬岩掘进机适用于以各类岩石构成为主的山体等 地质状况。岩石类地质具有一定的自稳性,因此不需要平衡开挖面,具有掘进速度快,隧道成形好等特点。某些好的地质状况,可以不拼装管片,直接利用岩石自身作为支护。与传统 隧道掘进技术相比,双(单)护盾硬岩掘进机具有隧道断面一次成形、支护和衬砌同步,施工 安全可靠、工作环境好、超挖量少、掘进速度快和施工成本低的特点。(3)顶管机: ☆mts1000:适用于中小直径的短距离管道施工(钻机施工系统、泥水施工系统)☆mts2000:适用于中大直径,长距离,小转弯半径,地质复杂的隧道施工(钻机施工 系统、土压施工系统、泥水施工系统、硬岩施工系统、混合施工系统)该技术不需要开挖面层,通过工作井把要埋设的管子顶入土内,并且可以曲线穿行,以 绕开一些地下管线或障碍物。顶管机广泛用于城市地下给排水管道、天然气石油管道、通讯电缆等各种管道的非开挖铺设。 (4)复合式盾构机:复合盾构可以根据土层地质和水文条件作调整,其本质上是对开 挖面支撑方式以及刀具、出渣运输系统和其他设备调整。复合盾构的组合模式有泥水式、敞开式盾构;土压平衡、敞开式盾构;泥水式、土压平衡盾构;敞开式、泥水式、土压平衡盾 构等。广州地铁及亚运会电力隧道的6.28 米复合式土压平衡盾构机深圳地铁的6.28 米复合式土压平衡盾构机 (5)泥水平衡盾构机:泥水平衡盾构机主要适用于地下水压大,土体渗透系数大的地质状况。泥水平衡盾构机的压力舱由泥水舱(开挖舱)和气垫舱组成,通过改变气垫舱的压 力,间接调整泥水舱的工作压力,这种控制方式反应灵敏,控制精度高。泥水舱内部的膨润土泥水在压力作用下,能够迅速渗入开挖面 50~100mm 深度,提高开挖面的稳定性,阻止地下水的渗入。 泥水平衡盾构机是通过大功率泥浆泵将开挖的渣土以泥浆的形式泵送至隧道 外,因此具有作业效率高,工作环境清洁的特点。(6)土压平衡盾构机:土压平衡盾构机主要适用于地下水少,渗透系数较小的粘性地 层、砂性地层和砂砾土层。土压平衡盾构机是通过精确控制开挖舱的渣土排量,来保持开挖舱的土体压力, 维护开挖面的相对稳定性。 通过刀盘向开挖面注入泡沫、 聚合物和膨润土等, 可以改良土体的塑性、流动性和止水性,提高刀盘的开挖效率,降低刀具的磨损。不同的刀盘结构和刀具配置, 能够使此类型的机器适应更广泛和更复杂的地质状况。 土压平衡盾构机 具有开挖面稳定,施工效率高,安全性好,可靠性强等特点。

3、主要技术水平:

全断面掘进机是在岩石地层中暗挖隧道的一种世界最先进的隧道施工机械,它是实现掘 进、岩渣装运、洞壁支护等一次开挖成洞的高科技施工设备。北方重工控股的法国 NFM 技术公司拥有世界最先进的盾构机技术,目前保持着掘进直径最大、工作压力最高、单洞掘进长度最长和月掘进速度最快等四项世界纪录。北方重工利 用这一强大技术优势,加速完成中国沈阳和法国里昂两个世界级盾构机研发设计和制造基地建设,实现盾构机核心技术的融合转移和再提升,能够设计制造土压平衡盾构机、泥水平衡盾构机和硬岩掘进机等世界上全部三种主要形式的盾构机, 努力成为世界最大的盾构机研制企业。

五、日本小松 Komatsu


1、企业概况 株式会社小松制作所(即小松集团)是全球最大的工程机械及矿山机械制造企业之一,成立于 1921 年,迄今已有 90 年历史。小松集团总部位于日本东京,在中国、美国、欧洲、亚洲和日本设有 5 个地区总部,集团子公司 143 家,员工 3 万多人,2010 财年集团销售额 达到 217 亿美元。 小松产品以品类齐全、 质量可靠、 服务超群享誉全球, 主要产品有挖掘机、 推土机、装载机、自卸卡车等工程机械,各种大型压力机、切割机等产业机械,叉车等物流机械,TBM、盾构机等地下工程机械,以及柴油发电设备等。 小松的隧道掘进机业务始于 1963 年。40 多年来,小松致力于为用户提供最佳的隧道掘 进解决方案,迄今已有数以千计的小松隧道掘进机设备被应用于世界各地的隧道掘进工程。 2001 年起,小松地下工程机械开始进入中国,现已累计销售超过 100 台(套)。 小松锐意进取、着力发展领先时代的地下工程机械,从早期的手动开挖式盾构、半机械 式盾构起步,到今天已形成涵盖包括土压平衡盾构、泥水平衡盾构、敞开式硬岩 TBM 掘进 设备、以及斜井掘进盾构、对接式盾构、双护盾盾构,矩形盾构等的丰富的产品线,因而在 地铁建设、公路隧道建设以及电力管线、下水道工程乃至核电站、海底隧道等各个领域都不难见到小松地下工程机械活跃的场景。 2、主要产品 2.1 盾构(1)土压平衡盾构机 该类型盾构机自 1974 年在日本首次使用以来,以其独到的优势已广泛用于世界各地的隧道工程中。我国地铁隧道工程中普遍使用该类型盾构。小松制造的土压平衡盾构机,在中 国已有 100 多台的业绩,分别运用于中国北京、上海、西安、广州等十多个省市地区的地铁项目和水利项目等建设,广受好评。 (2)泥水平衡盾构 泥水平衡式盾构主要用于过江、过河、大断面隧道等的掘进工程。迄今在中国国内隧道掘进工程中所采用的最大直径小松盾构机是左图所示的两台直径 11.58m 的泥水式盾构机, 该机分别于 2008 年及 2009 年被用于上海市人民路越江隧道和龙耀路隧道的掘进施工。而在日本,被应用于东京湾海底隧道掘进工程的小松盾构机直径达 14.14m。2.2TBM 敞开式 TBM 设备适用于地质自立性好、但硬度较大地层的掘进作业。敞开式 TBM 设备 是最受欢迎的小松地下工程机械之一,被誉为“小松王牌产品” ,其所采用的小松自主研发 的破岩滚刀刀具及刀盘广受业界好评,截至 2011 年 6 月已有 40 台以上的小松 TBM 被用于 60 多个掘进施工现场。 (1)敞开式 TBM (2)双护盾 TBM (3)斜坑 TBM 3.3 特殊盾构(1)地下对接盾构 (2)急曲线盾构 (3)母子盾构 母子盾构,是通过子盾构脱离母盾构可以继续掘进的方式,来实现不同内径隧道的挖掘工程。 (4)矩形盾构、半机械掘进机、垂直掘进机


截止到 2014 年年底,我国城市地铁运营总里程为已超过3000 公里,已批复获准兴建的30多 座城市。其中北京,2015 年规划 580 公里,2020 年规划1000 公里; 上海 2010 年通车里程为 420 公里,2015 年将超过620 公里。据预测,2020 年,我国将有 36 个城市拥有地铁,城市轨道交通累计营业里程将达到 11042 公里。可见,未来 5~10 年, 将迎来地铁的发展高峰期,这将带来巨大的盾构机市场。(以上内容整理自网络,小编还将继续为您介绍其余盾构制造商,敬请关注)

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