矩形頂管機是工程機械中一類重要產品,主要應用于水平方向的隧道、巷道、管孔的機械化施工。其主要包括全斷面隧道掘進機(盾構機、硬巖掘進機、頂管機等),水平定向鉆,懸臂式巷道掘進機等產品,其主導產品是全斷面隧道掘進機,而“盾構機”則是中國對這類產品的通俗稱呼。目前,中國掘進機械行業的產業規模約在140億元人民幣。預計經過幾年的發展,可望達到200億元的規模,可基本滿足國內施工的需求,在國際市場上也開始占有了一定的地位。
全斷面隧道掘進機是目前世界上最先進的隧道專用施工機械,經過多年的技術發展,在20世紀50年代以后,達到技術成熟并大規模使用。目前據不完全統計,全球全斷面隧道掘進機已累計生產達7000多臺,保有量在4000臺左右。
全斷面隧道掘進機是集機械、電子、液壓、控制、信息技術于一體的復雜集成系統,工作環境特殊,對產品的穩定性、可靠性、適應性要求極高,因此在相當長的時間里,全斷面隧道掘進機的研發制造和使用,一直是我國制造業和施工企業的軟肋。實際上在本世紀初以前,我國全斷面隧道掘進機市場和技術,基本上被美、日、歐等發達國家的專業公司壟斷,主要有德國海瑞克、維爾特、美國羅賓斯、日本三菱重工、日立造船、小松、川崎重工、石川島等。
頂管機國內斷面最大矩形盾構頂管機陸續開始運進盾構始發井,目前矩形盾構機部分組件正在緊張有序的組裝施工,春節前將斷面長10.12米,高7.27米,體重400多噸的機動車道矩形盾構頂管機和斷面長7.52米,高5.42米非機動車道矩形盾構頂管機全部組裝調試完畢。
該臺矩形盾構長10.12米高7.27米,將應用于鄭州地鐵中州大道下穿隧道施工,是目前世界上斷面最大的矩形盾構,在設計技術上突破了六刀盤復合開挖聯合控制技術、盾體推進過程當中的減少摩擦的設計、超薄殼體和超大斷面的結構強度設計優化等關鍵技術難題。