蛇年新春之際，央視媒體率先報道了在河南鄭州中鐵裝備集團的總裝車間，新一年海外發(fā)運的第一臺盾構(gòu)機剛剛下線，準(zhǔn)備出口韓國。這臺直徑近10米、總重約1250噸的盾構(gòu)機是專為韓國特殊地質(zhì)條件設(shè)計，不僅能夠應(yīng)對軟硬巖混合地層，還實現(xiàn)了全自動化操作和精準(zhǔn)掘進。

這已是中鐵裝備集團出口韓國的第10臺盾構(gòu)機。2024年，該公司出口額同比增長158%，2025年還將出口美洲、歐洲等地。

25年前，中國中鐵在基建開發(fā)中95%的設(shè)備依賴進口，僅盾構(gòu)機一項，每年投入就超過50億元，國外盾構(gòu)機的技術(shù)封鎖與高昂價格，成為中國隧道建設(shè)發(fā)展的巨大阻礙。然而，歷經(jīng)多年的艱苦奮斗與技術(shù)攻堅，國產(chǎn)盾構(gòu)機實現(xiàn)了從依賴進口到占據(jù)全球三分之二市場份額的驚人跨越，成為中國高端裝備制造業(yè)“走出去”的典型代表。從曾經(jīng)被技術(shù)封鎖、高價掣肘，到如今在國際市場上大放異彩，我國盾構(gòu)機一路的蛻變，見證了中國高端裝備制造業(yè)破繭成蝶的艱辛與輝煌。

以技術(shù)為出海后盾，搶占國際市場

技術(shù)是設(shè)備“出?！钡暮诵母偁幜ΑＲ灾需F裝備、北方重工等為代表的行業(yè)龍頭企業(yè)發(fā)揮了重要引領(lǐng)作用，讓國產(chǎn)盾構(gòu)機走在了世界的前列。

以中鐵裝備、北方重工等為代表的行業(yè)龍頭企業(yè)發(fā)揮了重要引領(lǐng)作用，讓國產(chǎn)盾構(gòu)機走在了世界的前列。

成果顯現(xiàn)于現(xiàn)如今車間的滿負(fù)荷運作。2025年蛇年春節(jié)前正是海內(nèi)外訂單交付的高峰期，中鐵裝備鄭州車間共有4條盾構(gòu)機生產(chǎn)線全部在運行。春節(jié)后要出口新加坡的盾構(gòu)機“中鐵911號”，由于發(fā)出時間最早，各項準(zhǔn)備工作都要在春節(jié)放假前完成。此外，今年5月將出口澳大利亞的超大直徑盾構(gòu)機，也吸引了不少關(guān)注。這臺機器不僅是公司出口的最大直徑盾構(gòu)機，還搭載了多項智能化技術(shù)，比如換刀機器人、自動運輸系統(tǒng)等。這些技術(shù)，不僅能保障施工安全，還能大幅提升施工效率。

盾構(gòu)機“出海”前的準(zhǔn)備工序繁雜，要先處理包裹管線，再拆除刀盤、盾體、主驅(qū)動以及配套拖車，完成維護清理后才能覆膜打包。其中，關(guān)鍵部件的操作和防潮防鹽堿措施是最關(guān)心的環(huán)節(jié)。為確保準(zhǔn)時、順利交付，中鐵裝備盾構(gòu)公司副總工程師、生產(chǎn)部部長李寧每天至少到車間巡檢兩次，他說：“每一個訂單都是客戶對中鐵裝備的信任，我們必須保障機器各個環(huán)節(jié)都可靠穩(wěn)妥?！?/p>

中鐵裝備設(shè)備公司國際部副部長陰鴻亮表示，技術(shù)是設(shè)備“出海”的核心競爭力。中鐵裝備自主研發(fā)的雙機互聯(lián)互控系統(tǒng)，能實現(xiàn)兩臺設(shè)備同時作業(yè)、一人操控，達到世界領(lǐng)先水平。同時，零部件國產(chǎn)化進程加快，成本大幅降低，例如懸臂掘進機上的截齒，國產(chǎn)化后價格至少降低40%，極大地提高了產(chǎn)品性價比與市場競爭力。

二十年奮斗攻關(guān)，打造中國金字品牌

中國盾構(gòu)機是新型工業(yè)化的品牌名片，更是中國工業(yè)利用自身制度優(yōu)勢實現(xiàn)趕超發(fā)達國家的深刻詮釋。

從研制第一臺到現(xiàn)在全球銷量第一名，中國盾構(gòu)機實現(xiàn)了歷史性的跨越，成功打造了中國制造的金字招牌。而這一過程，相較于近200年的發(fā)達國家盾構(gòu)機發(fā)展史，正如《中國盾構(gòu)機：20年跨越歐美200年》一文中所評價道的，“這是一個奇跡?！?/p>

時至今日，我國自主研發(fā)的全斷面隧道掘進機能根據(jù)項目施工要求，自主研發(fā)出直徑從3.5米到15米以上的各類土壓平衡、泥水平衡、復(fù)合式盾構(gòu)機和各類硬巖掘進機，以及各類異型盾構(gòu)機，如中鐵裝備的馬蹄形盾構(gòu)機；上海隧道的類矩形盾構(gòu)機、大截面矩形頂管機；鐵建重工和北方重工研制的用于煤礦斜井的掘進機。

中國盾構(gòu)機既是我國“基建狂魔”的生動縮影，也是新型工業(yè)化的品牌名片，更是中國工業(yè)利用自身制度優(yōu)勢實現(xiàn)趕超發(fā)達國家的深刻詮釋。

那么中國是如何用了短短時間走上了世界的舞臺？回顧中國盾構(gòu)機的崛起之路，從曾經(jīng)的技術(shù)受限到如今的引領(lǐng)創(chuàng)新，其間每一步都鐫刻著拼搏的印記，特別是一項項關(guān)鍵技術(shù)的突破成為發(fā)展之路上的里程碑。

2023年10月12日，由鐵建重工自主研制的直徑8.61米盾構(gòu)機主軸承在長沙下線，這是迄今為止全球直徑最大、單體最重、承載最高的整體式盾構(gòu)機主軸承。它的成功研制，標(biāo)志著國產(chǎn)超大直徑主軸承研制，以及產(chǎn)業(yè)化能力躋身世界領(lǐng)先水平，意味著盾構(gòu)機主軸承取得全面國產(chǎn)化，實現(xiàn)了國產(chǎn)盾構(gòu)機主軸承從中小直徑到超大直徑型譜的全覆蓋。

此前，盾構(gòu)機主軸承被列入制約我國工業(yè)發(fā)展的35項“卡脖子”關(guān)鍵技術(shù)，是盾構(gòu)機全產(chǎn)業(yè)鏈自主化的“最后一環(huán)”。隨著8.61米國產(chǎn)超大直徑盾構(gòu)機主軸承順利下線，我國企業(yè)徹底攻克并自主掌握了盾構(gòu)機主軸承全系列產(chǎn)品從設(shè)計、材料到制造、試驗全過程關(guān)鍵核心技術(shù)，使國產(chǎn)盾構(gòu)機有了全系列的“中國芯”。

此外，在盾構(gòu)機的研發(fā)制造過程中，最為困難的是主驅(qū)電機。國外產(chǎn)品普遍采用三相異步電動機驅(qū)動模式來提供電力。在盾構(gòu)機自主研發(fā)的進程中，中車株洲電機公司自主創(chuàng)新，借助中車的永磁技術(shù)跨界成功，實現(xiàn)了技術(shù)的突破。永磁化實現(xiàn)了動力模式的轉(zhuǎn)變，相較于三相異步電動機而言，永磁電機更小、更輕、更易于維護。2016年，全球首套永磁電機系統(tǒng)盾構(gòu)機正式下線，該系統(tǒng)不僅具有節(jié)能、高效的優(yōu)點，同時還能夠適應(yīng)盾構(gòu)機多電機協(xié)同工作的需求，更符合盾構(gòu)機的實際運行狀況。

多項核心關(guān)鍵技術(shù)的突破造就了主機產(chǎn)品的前進，近年中鐵工程裝備集團研制出世界首臺雙結(jié)構(gòu)硬巖掘進機“雪域先鋒號”、國內(nèi)首臺高壓水耦合破TBM“龍巖號”、世界首臺綠色盾構(gòu)機等一批填補國內(nèi)外空白的高端產(chǎn)品。同時，集團還推出了無人駕駛、無人掘進的“四超盾構(gòu)”領(lǐng)航號，平均月掘進距離可達600米。

高端綠色智能轉(zhuǎn)型，繪制未來藍圖

2025年國產(chǎn)盾構(gòu)機技術(shù)將持續(xù)升級，定制化智能產(chǎn)品成為企業(yè)出口的核心競爭力，企業(yè)通過不斷拓寬產(chǎn)品應(yīng)用場景，推動盾構(gòu)機高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型。

“出口一臺盾構(gòu)機，就是送出一張中國名片?！敝需F裝備相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。公司緊跟市場需求，正在努力布局下一代掘進裝備的研發(fā)，通過不斷拓寬產(chǎn)品應(yīng)用場景，持續(xù)推動盾構(gòu)機高端化、智能化、綠色化轉(zhuǎn)型。

在盾構(gòu)機技術(shù)不斷升級的過程中，原國務(wù)院重大技術(shù)裝備辦公室副主任董必欽接受中國工業(yè)報記者采訪時也表示，盾構(gòu)機將朝著數(shù)字化設(shè)計、模塊化制造、智能化掘進、無人化施工、遠(yuǎn)程化管理邁進。

同時2025年國產(chǎn)盾構(gòu)機技術(shù)將持續(xù)升級，定制化智能產(chǎn)品成為企業(yè)出口的核心競爭力。國內(nèi)企業(yè)繼續(xù)加大研發(fā)投入，在刀盤設(shè)計、智能控制等關(guān)鍵技術(shù)上取得新突破。刀盤開口設(shè)計從單開口優(yōu)化為雙開口，開口大小和間隙可根據(jù)不同工程地質(zhì)條件“量身定制”，既能控制巖石粒徑，保證正常出渣，又能防止大粒徑巖石對出渣系統(tǒng)造成傷害。

智能仿真等智能制造核心技術(shù)裝備的廣泛應(yīng)用，大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，使盾構(gòu)機具備更精準(zhǔn)的控制和更高的自動化水平。在水平掘進方向的盾構(gòu)機方面，部分公司生產(chǎn)的盾構(gòu)機直徑涵蓋0.5米至16米的范圍，每一臺都是定制化的智能產(chǎn)品，滿足了不同海外工程的多樣化需求。

新技術(shù)的推廣，吸引了不少新客戶，新加坡“中鐵911號”的訂單就是其中之一。中鐵裝備掘進機研究院副院長龐培彥介紹，應(yīng)客戶的特定需求，中鐵裝備為這臺盾構(gòu)機精心搭載了渣土黏度檢測系統(tǒng)、雙層盾體循環(huán)利用系統(tǒng)等一系列前沿技術(shù)。通過智能測算與定制復(fù)用方案，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)施工過程的精準(zhǔn)把控，也能切實有效地幫助施工企業(yè)降低施工成本，為客戶創(chuàng)造出更大價值。

而在與總裝車間相隔不到百米的隧道掘進機產(chǎn)業(yè)化中心里，預(yù)計今年5月發(fā)往澳大利亞的開挖直徑超15米的盾構(gòu)機正在抓緊組裝。這臺機器搭載了換刀機器人、自動運輸系統(tǒng)、枕木抓取機器人、泥餅沖刷機器人等智能化、綠色化技術(shù)，以此保障盾構(gòu)機安全高效掘進，為工程建設(shè)提供重要的技術(shù)支撐。

中國盾構(gòu)機行業(yè)的快速發(fā)展，不僅是中國高端裝備制造業(yè)崛起的縮影，更是中國工業(yè)從“制造”向“智造”轉(zhuǎn)型的典范。通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和自主研發(fā)，國產(chǎn)盾構(gòu)機成功打破了國外的技術(shù)壟斷，實現(xiàn)了從依賴進口到全球領(lǐng)先的跨越。

未來，隨著全球基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進，盾構(gòu)機市場需求將持續(xù)增長。中國盾構(gòu)機企業(yè)通過高端化、智能化、綠色化的技術(shù)升級，將進一步增強國際競爭力。同時，定制化產(chǎn)品和智能化技術(shù)的應(yīng)用，將為中國盾構(gòu)機開辟更廣闊的市場空間?？梢灶A(yù)見，中國盾構(gòu)機行業(yè)將在全球舞臺上繼續(xù)書寫輝煌，為中國高端裝備制造業(yè)的全球化發(fā)展注入強勁動力。