日前，在萬里長江入?？?，世界最大直徑豎井掘進(jìn)機“啟明號”于崇太長江隧道2號豎井順利始發(fā)，同處江畔的世界最大直徑高鐵盾構(gòu)機“領(lǐng)航號”已掘進(jìn)超萬米，一橫一豎組團(tuán)攻堅、破壁前行；在粵港澳大灣區(qū)，世界首臺原位可變徑盾構(gòu)機“變徑一號”在廣州地鐵項目高效掘進(jìn)；在杭州高教路隧道，開挖直徑達(dá)16.2米的“余杭·先行號”成功始發(fā)……國內(nèi)首個隧道與地下空間領(lǐng)域垂直大模型、先鋒?工業(yè)制造大模型等相繼發(fā)布，中國中鐵以一項項技術(shù)突破、一個個“國之重器”，不斷拓寬國產(chǎn)盾構(gòu)技術(shù)的發(fā)展邊界，讓“中國盾構(gòu)”這張國家名片愈發(fā)熠熠生輝。

世界最大直徑豎井掘進(jìn)機“啟明號”

世界最大直徑高鐵盾構(gòu)機“領(lǐng)航號”

近年來，隨著國家深地開發(fā)、交通強國等戰(zhàn)略深入推進(jìn)，向地下要空間、向深地要資源的發(fā)展需求愈發(fā)迫切，對高端隧道掘進(jìn)裝備的技術(shù)性能、適配場景與服務(wù)能力提出更高要求。立足戰(zhàn)略需求，中國中鐵持續(xù)深耕盾構(gòu)全鏈條服務(wù)體系構(gòu)建，已形成從核心技術(shù)研發(fā)、定制化產(chǎn)品制造、精準(zhǔn)化施工運維到綠色化設(shè)備再制造的完整產(chǎn)業(yè)鏈，可針對不同地質(zhì)、不同工況，提供全生命周期解決方案，全方位對接客戶多元化、個性化需求；同時不斷拓展隧道掘進(jìn)機應(yīng)用邊界，從軌道交通到水利水電，從礦產(chǎn)開采到抽水蓄能，已構(gòu)建起覆蓋多領(lǐng)域、多場景的全系列產(chǎn)品矩陣。

2014年5月10日，習(xí)近平總書記在中鐵裝備盾構(gòu)總裝車間考察時，作出“推動中國制造向中國創(chuàng)造轉(zhuǎn)變、中國速度向中國質(zhì)量轉(zhuǎn)變、中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變”的重要指示?？倳浿匾甘救缑鳠粽樟燎奥罚粌H為中國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級錨定了航向，更點燃了中國品牌邁向世界的雄心。

盾構(gòu)機生產(chǎn)車間

作為“三個轉(zhuǎn)變”重要指示首倡地、中國品牌日發(fā)源地，中國中鐵始終將這份厚重使命銘之于心、踐之于行，在隧道掘進(jìn)裝備領(lǐng)域持續(xù)突破技術(shù)壁壘、刷新行業(yè)標(biāo)桿，不斷推動裝備制造業(yè)高端化、綠色化、融合化發(fā)展，以一系列“世界首臺”“國內(nèi)首創(chuàng)”的隧道掘進(jìn)裝備，書寫著中國高端制造從無到有、從優(yōu)到強、從扎根中國到馳騁全球的壯麗答卷。正是在“三個轉(zhuǎn)變”重要指示精神的指引下，中國盾構(gòu)成功實現(xiàn)了從技術(shù)跟跑到全面領(lǐng)跑的跨越式發(fā)展。

中國第一臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機“中鐵1號”

回溯中鐵盾構(gòu)發(fā)展歷程，是一部跨越25載的自主自強奮斗史。1997年，西康鐵路秦嶺隧道建設(shè)首次引進(jìn)國外掘進(jìn)機，雖大幅提升效率，卻面臨設(shè)備價格高昂且無議價權(quán)、服務(wù)不到位的被動局面?！皼]有關(guān)鍵技術(shù)就沒有話語權(quán)”，這一現(xiàn)實深深刺痛了中鐵人，也堅定了“造中國人自己的盾構(gòu)機”的初心。2001年，國家將盾構(gòu)機研制列入“863”計劃，中國中鐵組建了我國首個盾構(gòu)產(chǎn)業(yè)化基地，集結(jié)18名骨干工程師打造了“盾構(gòu)夢之隊”，開啟從零起步的研發(fā)征程。2008年，中國第一臺擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機“中鐵1號”成功下線，徹底打破了國外技術(shù)壟斷，實現(xiàn)了中國盾構(gòu)機從0到1的歷史性突破。

世界首臺原位連續(xù)大尺寸可變徑盾構(gòu)機“變徑一號”

堅持面向國家重大戰(zhàn)略需求，相繼攻克超大直徑、超小直徑、極限工況下的盾構(gòu)設(shè)計、制造關(guān)鍵技術(shù)，世界首臺馬蹄形盾構(gòu)機“蒙華號”、超大直徑泥水盾構(gòu)“春風(fēng)號”、世界最大直徑硬巖掘進(jìn)機“高加索號”、國產(chǎn)首臺大傾角斜井TBM“永寧號”、世界最大直徑高鐵盾構(gòu)機“領(lǐng)航號”、世界首臺原位連續(xù)大尺寸可變徑盾構(gòu)機“變徑一號”等一批世界首臺、國內(nèi)首創(chuàng)、代表行業(yè)先進(jìn)水平的產(chǎn)品相繼問世，創(chuàng)新成果榮獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎、二等獎，中國優(yōu)秀工業(yè)設(shè)計獎金獎、中國專利金獎等多項重大科技獎項。

國產(chǎn)首臺高原高寒大直徑硬巖掘進(jìn)機“雪域先鋒號”

在高原高寒項目現(xiàn)場，以國產(chǎn)首臺高原高寒大直徑硬巖掘進(jìn)機“雪域先鋒號”為代表的6臺TBM鏗鏘掘進(jìn)，筑牢雪域高原與內(nèi)地的“天路”根基；天山深處，“平安號”“綠色號”2臺TBM助力西氣東輸二三線果子溝管道隧道建設(shè)，保障能源大動脈暢通。在引調(diào)水領(lǐng)域，滇中引水工程啟用“弘毅號”“云嶺號”等5臺TBM/盾構(gòu)機，總掘進(jìn)近57千米；南水北調(diào)引江補漢工程投用“江漢先鋒號”“江漢平安號”等6臺12米級超大直徑TBM，助力三峽工程和南水北調(diào)工程兩大“國之重器”緊密相連；珠三角水資源配置工程集結(jié)“粵海1號”等29臺盾構(gòu)機，構(gòu)建大灣區(qū)水資源保障體系。在抽水蓄能電站領(lǐng)域，中國中鐵為全國四十余個抽蓄工程提供裝備支持，“文登號”超小轉(zhuǎn)彎半徑TBM、“永寧號”斜井TBM等設(shè)備的成功應(yīng)用，在縮短工期、降低生態(tài)影響的同時，加速助力國家綠色能源建設(shè)。在礦山開采領(lǐng)域，湖南大中赫鋰礦“龍源號”硬巖掘進(jìn)機連續(xù)三月月進(jìn)尺破千米，刷新世界紀(jì)錄；山東萊州瑞海礦業(yè)“海岳一號、海岳二號”TBM填補國內(nèi)大深埋金屬礦山采掘技術(shù)空白。

回溯往昔，二十世紀(jì)八九十年代的中國隧道施工，仍困于人工與傳統(tǒng)機械的局限，工人在塌方、涌水等高危環(huán)境中作業(yè)，安全風(fēng)險如影隨形；而國外盾構(gòu)機當(dāng)時雖然技術(shù)先進(jìn)，卻常常因“水土不服”讓我國陷入“高價引進(jìn)難自主、維修保養(yǎng)受掣肘”的被動局面，關(guān)鍵技術(shù)受制于人成為行業(yè)發(fā)展的“卡脖子”難題。

隧道掘進(jìn)機及智能運維全國重點實驗室

在此背景下，中鐵隧道局牽頭，聯(lián)合中鐵裝備、鄭州大學(xué)共同組建隧道掘進(jìn)機及智能運維全國重點實驗室。作為隧道掘進(jìn)機及智能運維技術(shù)領(lǐng)域唯一的國家公共研究平臺，實驗室致力于突破隧道掘進(jìn)裝備核心技術(shù)與智能運維體系的關(guān)鍵瓶頸，以自主創(chuàng)新驅(qū)動地下工程建造模式的智能化轉(zhuǎn)型。

隧道掘進(jìn)機及智能運維全國重點實驗室內(nèi)部

實驗室因隧而生、為國而立。自成立以來，便以“打破壟斷、引領(lǐng)行業(yè)”為己任，創(chuàng)新之路步履不停、捷報頻傳。2017年，實驗室建成了行業(yè)內(nèi)首個盾構(gòu)TBM工程大數(shù)據(jù)平臺，推動掘進(jìn)運維從“經(jīng)驗驅(qū)動”邁向“數(shù)據(jù)驅(qū)動”，獲得中國中鐵實用技術(shù)特等獎。2022年，首創(chuàng)大直徑盾構(gòu)智能掘進(jìn)管控和隧道內(nèi)部結(jié)構(gòu)一體拼裝智能建造技術(shù)，成功應(yīng)用在上海機場聯(lián)絡(luò)線項目，實現(xiàn)無人化智能建造，高效推進(jìn)了重點工程創(chuàng)新創(chuàng)效。2024年，攻克多系統(tǒng)協(xié)同的泥水盾構(gòu)智能掘進(jìn)關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)智能管控平臺并在崇太長江隧道成功應(yīng)用，構(gòu)建了九大智能建造技術(shù)體系，同步發(fā)布《中國盾構(gòu)/TBM隧道智能建造藍(lán)皮書》，為行業(yè)提供技術(shù)范式。2025年，建成了隧道掘進(jìn)機智能建造云中心，發(fā)布了隧道與地下空間領(lǐng)域首個垂直大模型——先鋒·隧道大模型V1.0，實現(xiàn)地質(zhì)感知、掘進(jìn)決策、風(fēng)險預(yù)警的全流程智能化賦能。

盾構(gòu)隧道智能建造是一場以數(shù)據(jù)驅(qū)動為核心的行業(yè)重構(gòu)，通過采集、治理、融合隧道建設(shè)全周期數(shù)據(jù)，攻克智能掘進(jìn)、自動拼裝、協(xié)同管控等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)工程全過程動態(tài)跟蹤、風(fēng)險實時防控、裝備自主高效掘進(jìn)。讓地下工程從“經(jīng)驗依賴”轉(zhuǎn)向“數(shù)據(jù)決策”，從“人海戰(zhàn)術(shù)”升級為“智能智造”，徹底改寫隧道建設(shè)的行業(yè)邏輯。

盾構(gòu)TBM智能掘進(jìn)系統(tǒng)

2021年，核心技術(shù)實現(xiàn)重大突破，盾構(gòu)TBM智能掘進(jìn)系統(tǒng)橫空出世，實現(xiàn)掘進(jìn)參數(shù)云端自預(yù)測、姿態(tài)自動巡航、倉壓自適應(yīng)、出渣自調(diào)整和異常自熔斷五大核心功能同步落地，為智能建造筑牢技術(shù)根基。

“虹浦號”盾構(gòu)機內(nèi)部

2022年，盾構(gòu)隧道智能建造V1.0成果在中鐵隧道局上海機場聯(lián)絡(luò)線11標(biāo)項目成功示范應(yīng)用，首次實現(xiàn)盾構(gòu)掘進(jìn)“有人值守、無人操作”的工程化應(yīng)用，智能掘進(jìn)、智能拼裝、智能協(xié)同、智能診斷、智能檢測五大成果協(xié)同發(fā)力，宣告中國隧道建設(shè)正式邁入智能化施工新紀(jì)元。

“領(lǐng)航號”盾構(gòu)機內(nèi)部

2024年，盾構(gòu)隧道智能建造V2.0成果在中鐵隧道局崇太長江隧道項目成功示范應(yīng)用，首次實現(xiàn)全系統(tǒng)算法控制的智能掘進(jìn)，以“智能感知、智能設(shè)計、智能預(yù)制、智能掘進(jìn)、智能安裝、智能構(gòu)筑、智能環(huán)控、智能運輸、智能管控”九大智能成果構(gòu)建起覆蓋建造全鏈條的智能化管理體系，讓項目創(chuàng)下最高月掘進(jìn)718米、月均掘進(jìn)600米的全球新紀(jì)錄，將盾構(gòu)隧道智能建造的效率與精度推向世界之巔。

自2010年技術(shù)研發(fā)啟航，中國盾構(gòu)隧道智能建造歷經(jīng)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)、工程大數(shù)據(jù)平臺建設(shè)、數(shù)據(jù)深度賦能三大階段，實現(xiàn)了從V1.0到V2.0的跨越式迭代，如今正向著V3.0的更高維度全速邁進(jìn)，每一步突破都見證著全球盾構(gòu)隧道智能建造的新高度。

中國出口海外最大直徑盾構(gòu)機“帕蒂加朗號”

2012年，國產(chǎn)盾構(gòu)出口馬來西亞。出海伊始，海外市場對中國制造的盾構(gòu)裝備普遍信心不足。最終，中鐵造盾構(gòu)機憑借優(yōu)異的性能，以最高日掘進(jìn)21米、提前43天貫通的優(yōu)異成績，創(chuàng)造了馬來西亞盾構(gòu)施工新紀(jì)錄，將同場競技的外國設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)甩在身后。2018年，為黎巴嫩大貝魯特引水項目定制的兩臺小直徑硬巖掘進(jìn)機提前貫通隧道，幫助黎巴嫩160萬居民解決用水難題。2019年，應(yīng)用于巴黎地鐵16號線的兩臺大直徑土壓平衡盾構(gòu)機下線，中國盾構(gòu)進(jìn)入全球高端市場。2023 年，世界首臺綠色盾構(gòu)機“中鐵1237號” 重磅亮相，這臺業(yè)內(nèi)首款踐行綠色理念的裝備，遠(yuǎn)赴意大利西西里島助力高速鐵路隧道建設(shè)。2025年，研制的兩臺15.7米的超大直徑盾構(gòu)機刷新中國盾構(gòu)出口海外紀(jì)錄……

國產(chǎn)首臺大傾角（39度向上）斜井TBM“永寧號”

“上天有神舟，下海有蛟龍，入地有盾構(gòu)”。如今，全球每10臺盾構(gòu)機就有7臺來自中國。作為中國盾構(gòu)龍頭企業(yè)，中國中鐵的盾構(gòu)機出廠數(shù)量超過1700臺，銷往全球6大洲30多個國家和地區(qū)，中國盾構(gòu)機成了名副其實的“爭氣機”，成為中國高端裝備“走出去”的名片。截至目前，中鐵盾構(gòu)機已累計完成隧道掘進(jìn)里程超5000公里，并以其卓越的性能和安全性，成為國內(nèi)外隧道施工領(lǐng)域的首選裝備。

中國盾構(gòu)從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的跨越，不僅是一部裝備制造業(yè)的奮進(jìn)史，更是一曲中鐵盾構(gòu)人自力更生、敢為人先的壯志凱歌。中鐵盾構(gòu)在求變、能變、應(yīng)變的路上所展現(xiàn)的堅持創(chuàng)新、頑強拼搏的精神，如同一束強光，照亮了隧道掘進(jìn)制造之路。我們堅信，在未來，中鐵盾構(gòu)必將以更智能的設(shè)計、更卓越的性能、更綠色的理念，不斷刷新隧道掘進(jìn)機技術(shù)新高度，不斷收獲更多新突破。這臺“鋼鐵穿山甲”，將繼續(xù)穿山越海、縱橫地下，帶著中國制造的智慧與韌勁，為世界連通譜寫更深、更遠(yuǎn)、更加壯闊的篇章。

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執(zhí)行主編丨李元、沈蘇

內(nèi)容來源丨中鐵工業(yè)、隧道局

中國中鐵融媒體中心

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