陸地「航空母艦」，廣州地鐵背後的故事---廣州行(13)

      聽說過陸地「航空母艦」嗎？什麼是陸地「航空母艦」？哈哈，這次回國才知道國內新聞所說的陸地「航空母艦」是指的何物。

       此次回廣州去探親訪友時，乘坐了廣州地鐵。當進到地下的地鐵站時，忽然想起文革時讀中學挖防空洞的情形，那時，國家號召大家要「備戰備荒」準備打戰，於是學校組織學生在校操場旁挖防空洞，男生負責用鋤頭刨土，女生則負責用竹籮筐將土送出洞外，大概斷斷續續挖了一年多，我們這幫學生硬是用鐵鏟鋤頭刨出了百來米長、兩人寬的防空洞，但真要是有敵機飛臨我們學校的上空，估計跑得慢的絕大部分同學都只能擠在防空洞外了。當站在地鐵車廂內后，心想這地鐵的隧道是用什麼東東刨出來的呢？

       原來，近40年來，世界上所有地鐵的隧道，都是用一種叫著「硬岩隧道掘進機tunnel boring machine(TBM)」 挖出來的。硬岩隧道掘進機（TBM）是集鑽鑿、掘進、支護於一體，使用電子、液壓、激光、信息、遙測、遙控等技術對全部作業進行制導和監控。它被廣泛應用於水利水電中的引水隧道、礦山採礦隧道、交通鐵路、公路、地鐵江河海底隧道、市政地下排水工程、國防隧道等領域。

這是廣州地鐵的出入口，紅色底黃色」Y「形狀是廣州地鐵的標識，代表羊城頭上的羊角。

因廣州地鐵是最近才建造的，所以處處都還很乾凈。

目前廣州地鐵里用的電力機車主要採用的是德國西門子的地鐵牽引車。

下圖顯示現在廣州地鐵所有8條線上使用的牽引系統、信號系統和車廂分別來自德國的西門子、加拿大的龐巴迪、日本的三菱、法國的泰雷茲和合資的南車時代。

這是今年暑假在廣州乘地鐵時所拍的乘客動態。

儘管我們坐地鐵時避開了上下班高峰時的擁擠時段，但其他時間裡，乘坐地鐵的人還是蠻多，畢竟在夏天坐地鐵可以少曬太陽。

幾次坐地鐵時，發現以年輕人居多，似乎個個人一進到地鐵里不是看報，就是看手機。

也有些扣鼻子的

地鐵確實給城市人的出行帶來了極大的方便，但一般民眾很少知道地面上的高鐵列車和地底下的地鐵所通過的隧道是如何開挖出來的。

      近年來，中國所有城市的地鐵隧道全部是依靠進口的隧道掘進機來完成的。據中國工程院院士、隧道及地下工程專家王夢恕的說法：「一台進口掘進機要1個多億。」而令王夢恕不安的是，目前在國內運作的所有地鐵隧道掘進機全部依賴進口。

上圖是德國海瑞克隧道掘進機正進行廣州地鐵隧道作業。

從1997年開始，廣州就開始大力發展地鐵網路。截至2012年，一共有8條線路，而所有這8條地鐵線隧道用的近60台隧道掘進機，全部都是由德國的海瑞克公司製造的。

上圖是德國的海瑞克隧道掘進機。

成立於1977年的德國的海瑞克早在2005年就與廣重合作在廣州設立了「海瑞克（廣州）隧道設備有限公司」，在廣州進行隧道掘進設備組裝、調試、翻修以及掘進刀具的生產製造和銷售。

下圖是德國海瑞克在廣州的裝配工廠。

這是隧道掘進機的基本工作示意圖，前面的刀具盤以旋轉的方式切割岩石后，通過輸料器將挖下的碎岩石土料運出隧道外。

世界上最早生產隧道掘進機的美國羅賓斯公司也早於2010年就在中國設立了工廠組裝羅賓斯公司生產的隧道掘進機，並開挖成都地鐵。

香港港鐵也是採用的美國羅賓斯公司隧道掘進機開挖地鐵隧道。

這是2011年四川成都地鐵開工時，舉行美國羅賓斯公司隧道掘進機動工的慶祝場面。

引進美國羅賓斯公司隧道掘進機時的剪綵場面。

直到去年中之前，國內還沒有一家能獨立生產地鐵隧道掘進機。然而，去年底至今年三月，國內一下子突然冒出了三家擁有「自主知識產權」的國產隧道掘進機。

它們分別是2014年12月27日在湖南長沙下線的開挖直徑7.93米，總長180米，總重1500噸的隧道掘進機。

2015年1月26日在河南鄭州下線的開挖直徑8.03米隧道掘進機。

2015年3月26日在蘭州下線開挖直徑6米的「黃河一號」 隧道掘進機。

      也許是「遼寧號」烏克蘭航母帶給國人的興奮延續，再加之開挖直徑6米～8米直徑進口隧道掘進機每台要1.7億一台之故，於是國內權威新聞便以「航空母艦」來比喻隧道掘進機，並稱以上的三台是「掘進機之王」，國之重器，打破了一個多世紀以來國外的壟斷。

      或許是國內第一次能自己生產組裝隧道掘進機，所以三地都不約而同地為「掘進機之王」披紅挂彩熱鬧慶祝一番，並且不相關的領導都來剪綵，個個都站在第一排拍照，而技術員和工人都只能作為陪襯地站在後面。

         看看日本的隧道掘進機吧，先不說它有多大，只要看看這巨無霸隧道掘進機前合影的人，能分得出誰是領導誰是工人嗎？

下圖這些日本及世界幾個主要隧道掘進機企業製造的「巨無霸」前的合影，無一例外都分不出領導和工人。

        說到「掘進機之王」，有必要說說鄰國日本的的隧道掘進機。

         在日本， 製造隧道掘進機的著名企業有三菱、川崎、小松、日立、石川重工等。三菱早在1939年就開始製造手掘掘進機，從1960年到現在，單是三菱一家就製造了近兩千台隧道掘進機。而世界最大的「掘進機之王」，其實是日本日立製造的隧道掘進機，這個隧道掘進機開挖直徑高達17.48米之巨，一台造價便高達5億之多，尤其令人震撼的是，這個「掘進機之王」的推力相當於50個波音747巨無霸飛機的推力，而啟動它的電力竟高達50萬個100瓦的燈泡！這才是名符其實的「掘進機之王」。

日本三菱企業早在1987年就參與建造了連接英法兩國的英吉利海峽隧道，挖通海底隧道的掘進機就是用的兩台日本三菱的。

        三菱重工是目前世界上超大型隧道掘進機的供應商，很早以前就為中國湛江2.7km長的供水隧道提供過直徑6.26m的隧道掘進機，1992年為法國里昂高速公路製造了直徑為10.96米的隧道掘進機，前年為西班牙高速鐵路和馬德里M30高速公路提供兩台直徑為達15米的隧道掘進機，還為新加坡湯姆森線T207和T212標段和印度德里和多哈地鐵隧道提供超大型隧道掘進機。

這是為西班牙高速鐵路和馬德里M30高速公路提供的直徑為15米的隧道掘進機，下圖是用直徑15米隧道掘進機挖出的隧道示意圖。

下圖是三菱巨型隧道掘進機參與卡達造價達350億美金的22公里長的多哈地鐵隧道施工。

下圖是三菱重工與美國羅賓斯公司有著20年的合作經驗，現在正參與美國紐約第二大道的地鐵隧道開挖。

紐約人又有福氣了，明年將會有條世界上最先進又漂亮的地鐵。紐約第二大道地鐵項目總體規劃用時75年，總投資超過170億美元，挖掘出的岩渣重量將高達數百萬噸，整個項目預計於2016年底竣工。

屆時將把紐約哈萊姆區和下東城連接在一起，為數十萬人的出行帶來便利。如果紐約是世界的心臟，這條地鐵線路便是紐約的一條主動脈。

下圖是三菱重工製造的世界上第一個大型三體隧道掘進機。

這是三體隧道掘進機挖出的隧道示意圖。

      而在美國西雅圖今年底將完工的世界上最大的隧道則是由日本日立的隧道掘進機開挖的，這個隧道掘進機的直徑有多寬？17.48米！

這是兩年前巨輪將世界上最大的、日立製造的隧道掘進機由日本本土運來西雅圖時的情景，直徑達17.48米的隧道掘進機被分成了四段才能裝上巨輪。

到達西雅圖后還得用特製的車將其運往工地。

       這個世界上最大的掘進機，足足比中國今年首次下線、直徑才8米的隧道掘進機整整多出了9米多！ 國內那個直徑8米的居然有1500噸重，而日本這個直徑17.48米的才 900噸重，因為中國的全是用鋼鐵打造，而日本的卻採用了節省材料減輕重量的聚酯合金高科技材料，兩國的「航空母艦」掘進機完全不是一個等量級別。

       上圖是日立這個直徑17.48米隧道掘進機的電力推動系統，這個「掘進機之王」的推力相當於50個波音747巨無霸飛機的推力，啟動它的電力竟高達50萬個100瓦的燈泡之多！

         日立的這個機身前面約有300個合金製作的盾構刀片在機體前端旋轉，最大時速為3.6米，是以往同類機器的三倍。可以一邊挖岩石泥土一邊前進。還可以從挖掘機內部更換部分盾構刀片，從而提高更換工作時的安全性。同時可以安裝隧道的牆面，見下圖日立挖掘機開挖西雅圖隧道安裝隧道的牆面。

      美國西雅圖街區貫穿南北的高架橋出現了老化現象，因此用地下隧道取代高架橋，這是西雅圖阿拉斯加高速公路隧道的示意圖，17.48米寬的隧道分為三層，是世界最大直徑的多功能隧道。

這是現在正施工的西雅圖阿拉斯加高速公路隧道內景。

正在裝配施工的西雅圖阿拉斯加高速公路隧道標準預製件。

       不比較，就不知道差距！不加強對知識產權的保護，便沒有一個激發創新的環境。沒有創新的動力，一味抄襲和山寨，又怎麼能跟上科技快速發展的步伐。要想成為真正的強國，別說要追美國了，哪怕只是緊跟鄰居日本不掉隊，中國要追趕的路依然漫長漫長。

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