没有中国盾构机，葡萄牙首都也头疼？国产“地下航母”有多牛？

中国盾构机有多强？要是没有我国盾构机，葡萄牙首都恐怕就要被大水泡烂了。

葡萄牙的首都里斯本西临太平洋，是典型的海洋城市，经常有季节性大降雨。为此，里斯本从2021年，就开始挖一条葡萄牙最大的排水隧道工程。

一听隧道大家应该就知道，这是盾构机的专业领域。而葡萄牙所用的，正是我国的盾构机。

然而，我国盾构机不仅在里斯本发光发热，也为土耳其、意大利、泰国等国基建做出了巨大贡献。

曾经我国被德国盾构机卡脖子的场景还历历在目，从0到世界顶端，国产盾构机一路走来经历了什么？

到里斯本开挖5.5公里隧道

老城里斯本，地下并没有现代化的排水系统，缺乏结构性工程，所以每遇到暴雨，城市的排水就是大问题。

去年初发生暴雨后，一些市政官员表示，如果排水系统还没有完善的话，未来可能每个月都会上演洪水袭城。

正因为如此，里斯本才在2021年启动了排水隧道工程。该工程投资1.33亿欧元，要在城市的地下修建最长最大的排水隧道。

项目中有两段隧道需要分别开挖，一条为1.1公里长，一条为4.4公里长。所以，葡萄牙方面向我国订购了盾构机。

里斯本地下的土层为岩石和软土，一些岩石段的最高强度为100MPa，为此葡萄牙向中铁工程装备集团订购的，是一台土压平衡盾构机。

该盾构机长6.41米，标号为“中铁1034”，针对里斯本的地下土层特点，设备在生产时针对性的优化了刀盘。

2022年4月，设备在生产地天津通过了验收，5月运往了里斯本。2023年10月，盾构机在里斯本完成了80%的组装，11月正式开启了挖掘工作。

由于项目整体要到今年才能完工，所以该盾构机目前应该还在工作中。

20多年前，我国挖掘隧道还需要从欧洲进口盾构机。如今，国产的盾构机已经在欧洲多国的工程项目中开启挖掘工作。转变的背后，正是国产盾构机的发展历程。

从引进到自己造

没有盾构机之前，人类挖掘各类隧道都是人工开掘。传统的方式不但慢，而且一旦遇到地面有建筑设施等情况，施工难度就更大了。

盾构机的构想和诞生，最早是一个叫布鲁诺尓的法国人提出的。作为一名工程师，他从一种软体动物的身上获得灵感，提出了盾构掘进原理。

从那以后，盾构机的理念从研究逐步变为现实。19世纪欧洲修建地铁以及各类隧道工程，都应用到了盾构掘进设备。

进入20世纪后，市政建设在欧美等国家率先爆发，城市地下工程增加，隧道挖掘变得司空见惯，所以现代盾构机的研发生产技术，欧美国家走在了最前头。

我国早年也想研发自己的盾构机，但受限于技术资金，再加上没有大规模基础设施建设的推动，所以研发工作一直很迟缓。

到上世纪90年代，我国开启了大规模的基建，盾构机的需求直线上升。

当时西南地区新修铁路要穿越秦岭，18.46公里长的隧道，如果依靠人工爆破开挖的话，工程量巨大工期也会大大延长。

在权衡了各方面的情况后，决定使用盾构机开掘，为此国家向德国购买产品。两台设备，整整7亿元人民币。

价格昂贵还不算什么，关键是没有技术不懂维护，在使用中处处受制于人。

机器每次维修，我方的工程技术人员不能参与，关键机器何时维修需要多长时间，工程方完全说了不算，必须得按照设备提供方的节奏进行。

据说有一次某个设备部件需要更换，但根据提供的图纸看有错误，最后还是要设备方来处理。对方提出，参与的技术人员每天费用是1万元，而且差旅费用完全由我方负责。

虽然围绕盾构机的成本很高昂，但挖掘隧道的工期整整提前了10个月。

这也让国内的工程技术人员意识到，盾构机确实是好东西，但如果我们也能制造，省去了购买和维护成本，那就更好了。

就这样，从2002年开启，围绕盾构机的研发生产，被正式列入了国家的“863计划”。负责研发的主要单位是中铁隧道集团，当年即成立了研发项目组。

盾构机是一个庞然大物，涉及到了力学、电气、机械等多种学科，光是精密的零部件就超过了30000个，所以研发的难度可想而知。

参与研发的技术人员，也没有任何指导，一切都是现学且从零开始，光是设计盾构机的图纸，就花了很长一段时间。

尤其是盾构机前端的刀盘和刀具，其复杂程度和精密程度都很高，为了彻底弄清楚内部的结构和情况，先后用了5年的时间。

光有图纸还不行，技术人员在期间，还得不断到各类隧道开掘现场，亲自验证各项数据。

直到2008年，国内第一台盾构机才从图纸真正变成为了实体。它被命名为中铁1号，并参与到了天津后来的地铁施工中。

有了产品，仅仅是打破了此前没有的局面，接下来产品的性能怎么样，还得靠施工来检验。

产销量位居世界第一

盾构机研制出来的时间节点，正值我国大规模基础设施开建之时，需要用到设备的施工项目很多，但外界对于国产的性能还有疑虑。

比如在此前成都地铁的施工中，先前所用的盾构机都是外国产品。当时，成都要建设地铁2号和4号，隧道开掘面临的地质情况复杂。

既有复杂的涌水情况，砂卵石、漂石等地质情况也很突出，施工方所用的盾构机，清一色都是外国货。

为了能让国产盾构机也上场验证，设备方和施工单位前后沟通了90多天，最终决定外国产品和国产盾构机同时使用。

在接下来10个月的施工中，国产盾构机的各项性能均表现优异，这也为先期打开国内市场而铺平了道路。

从那之后，国内无论是地铁修建还是别的工程隧道采掘，所用设备中基本上都成为了国产。

此前汕头海湾隧道的挖掘中，既有外国产品，也有国内产品，在施工地段，国产直径15米的盾构机，面临的地质环境为8度地震烈度区，同时还有基岩、孤石等复杂情况。

在相同的复杂地质条件下，国产盾构机的挖掘时间比国外产品少用了60天。

性能在不断被验证，盾构机关键部件的技术也在不断提升中。

盾构机的关键部件是主轴承，整个设备的运转以及刀盘的工作，其要承担全部的载荷。所以，主轴承的原材料性能不但要求高，制作工艺也相对复杂，早期国产盾构机，所用主轴承还是进口的。

随着技术不断进步，3米级的主轴承此后逐渐实现了国产化。2020年，苏州轨道交通施工现场，装配了国产主轴承的盾构机开始挖掘。

关键设备技术不断被攻克，国产盾构机不但在国内市场站稳了脚跟，近10年来也不断在国外市场开疆拓土。

马来西亚是国产盾构机走向海外的第一个国家。2012年，该国修建城市轨道交通项目，因为项目承建方是我国企业，所以施工之前便向马方推荐了我国的盾构机。

起初，马来西亚方面对我国的产品设备还不信任，他们直言不讳的表示，你们的产品还没有在国外用过。

有顾虑也正常，毕竟当时国产盾构机都还在国内用。为了打消他们的顾虑，工程技术人员往返两国介绍产品，后期又邀请他们的人亲自来国内的施工现场看。

实地考察后，马来西亚决定购买两台产品试试，这边是率先走出国门的“中铁50号”和51号设备。

两台设备在施工中表现很优异，其中一台设备在工作中，碰到过一块硬度达300兆帕的孤石，但掘进工作相当顺利。

另一台设备在工作中，还创下了单日21米最高的开掘记录。就这样，通过在马拉西亚施工项目中的验证，国产盾构机在海外留下了好口碑。

截止到2020年，国产盾构机的产销量都达到了世界第一，产品出口的国家和地区也达到了21个。

不到10年时间，国产盾构机在国内已经拿下九成市场，在国外也拿下了60%左右的市场。

参与的海外建设项目

2015年，黎巴嫩向我国订购两台特殊的盾构机，他们所需的产品体型很小。

其首都贝鲁特要修建供水项目，工程要求不同，所需盾构机的直径只要3.53米。

很快，我国在2016年初就研制出了两台直径最小的硬岩掘进机。2018年，项目工程的掘进顺利完成。

中东地区使用国产盾构机的国家还有土耳其，该国的高速铁路项目中，有一段长达6公里的隧道，国产盾构机“中铁1149号”于2023年10月开始工作。

欧洲除了葡萄牙，意大利的高速铁路项目，丹麦的地铁项目，格鲁吉亚的公路项目，所用盾构机也都是我国的产品。

意大利的项目中，掘进隧道长度为6.5公里，前期探测发现项目地区的地下还分布有甲烷等瓦斯气体。该国的项目，于2023年10月开工。

出口到格鲁吉亚的设备，则是世界上直径最大的硬岩盾构机，2023年底，项目隧道的掘进就已基本完工。

此外，泰国的输水项目，新加坡的地铁项目，韩国的电缆隧道项目，所用盾构机都是我国产的。

结语

无论是技术还是向国外市场推销，国产盾构机的发展都步入了正轨。满足不同国家的项目施工需求，这是产品能更好走出去的关键。

尤其是欧洲一些国家，他们前期的施工经验丰富，对于安全施工的要求也更高。要满足他们的需求，就得以客户的关注为焦点。

未来，定制化的盾构机产品，将越发受到市场的青睐。我国的产品，还将继续在掘进的道路上持续发力。