走向科技自立自强：大国重器筑通途

从7亿买设备到全球市占率第一！

“中国盾”如何打通地下空间的“中国路”？

在云南高黎贡山隧道的施工现场，一台橙、黄、蓝、绿、紫五色孔雀图案点缀的“钢铁巨兽”正稳步掘进——这是我国自主研发的“彩云号”硬岩掘进机。它进场仅2个月，就创下日最高掘进38.23米的纪录，从未停机；而同期施工的国外老牌设备“罗宾斯”，不仅两次“卡壳”，累计掘进量还不足千米。

这一幕鲜明的对比，藏着中国盾构机从“受制于人”到“全球领跑”的逆袭故事。翻开我国装备制造的发展史，盾构机的突围，是科技自立自强的重要体现。

△ 在“彩云号”巨大的刀盘上，一只以橙、黄、蓝、绿、紫五色绘出的巨幅孔雀展翅欲飞

起点：7亿引进的“技术壁垒”，我们连维修都没资格看

时间回到1996年，西康铁路秦岭隧道建设正陷入困境。这条全长18.46千米、最大埋深1.6千米的隧道，堪称“地质博物馆”，断层、涌水、岩爆等难题层出不穷。为了保障安全、缩短工期，我国不得不花费7亿多元，从德国维尔特公司引进2台硬岩掘进机。

可“花钱买不来核心技术”的道理，在那时被体现得淋漓尽致。按照约定，德方人员先操作设备掘进400米，之后才交由中方接手；一旦设备出现故障，德方维修人员会找各种理由支开中方人员，短短几分钟就能解决问题，却对关键技术守口如瓶。

“看着他们把故障解决，我们却连设备内部结构都摸不清。”

当时的工程人员回忆，这种“看得见却学不会”的无力感，成了整个团队的心病。彼时，全球盾构机市场被德、日等国少数企业垄断，中国要想在地下空间开发中掌握主动权，必须打破这层“技术铁壁”。

大家心里都憋着一股劲：

“一定要造出中国自己的盾构机！”

2002年起，科技部将盾构机研发列入“863计划”，持续的政策与资金支持，让研发团队如虎添翼。2007年，团队攻克关键核心技术，研制出具有自主知识产权的控制系统模拟检测试验平台；2008年4月，我国首台复合式土压平衡盾构机“中铁一号”成功下线，填补了国内复合盾构机制造领域的空白，打破了国外设备“一统天下”的局面。

当“中铁一号”2009年在天津成功始发时，研发人员激动地拍下照片——这张照片里，不仅有“钢铁巨无霸”的身影，更有中国装备制造“零的突破”的骄傲。

△ 我国首台复合式土压平衡盾构机“中铁一号”下线

逆袭：从“不敢用”到“离不开”，国产盾构机用实力说话

“国产设备能靠谱吗？”“万一出故障耽误工期怎么办？”“中铁一号”问世初期，不少业主和施工单位仍有顾虑。直到一个个项目的“实战检验”，才让国产盾构机彻底站稳脚跟。

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2013年，郑州市计划修建一条地下人行隧道，传统“开膛破肚”的施工方式会严重影响地面交通。国外企业断言：“要研发超大断面矩形盾构机，根本不可能！”我国研发团队迎难而上，突破矩形断面低扰动多刀盘协同开挖等多项国际难题，最终研制出长10.12米、高7.27米的超大断面矩形盾构机，实现了城市施工“零开挖”，让世界看到中国盾构机的创新实力。

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2017年，“彩云号”硬岩掘进机在高黎贡山隧道的表现，更是让国产设备“圈粉”无数。高黎贡山隧道全长34.5千米，穿越19条断层，地质条件复杂程度堪称“世界之最”。“彩云号”不仅适应性远超国外设备，还以日掘进38.23米的速度，改写了中国铁路长大隧道依赖进口设备的历史。

此后，中国盾构机开启“开挂”模式：

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2017年，“中铁297号”下穿北京机场快轨，最大沉降不到1毫米，创造精准施工纪录；

△ 超大直径泥水平衡盾构机“中铁 297 号”

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2018年，国内最大直径15.8米泥水平衡盾构机“春风号”下线，标志着我国大直径盾构机技术达到世界领先水平；

△ 国内最大直径 15.8 米泥水平衡盾构机“春风号”

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截至2022年，我国盾构机已能生产厚度0.015毫米到0.5毫米、宽幅3毫米到650毫米的全系列产品，覆盖从地铁到高铁、从公路到水利的全场景需求。

出海：从“引进来”到“走出去”，中国盾守护全球地下空间

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2012年6月，“中铁号”盾构机中标马来西亚吉隆坡地铁项目，这是我国盾构装备首次出口海外。当设备在吉隆坡顺利掘进时，国外同行才惊觉：中国盾构机已经具备全球竞争力；

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2013年，中铁装备成功收购德国维尔特硬岩掘进机及竖井钻机知识产权、品牌使用权——这个曾经让中国工程队“仰望”的品牌，如今与中国品牌强强联合；

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2016年，世界最小直径3.53米硬岩掘进机出口黎巴嫩，在供水隧道项目中实现日进尺48米，远高于行业平均水平；

△ 世界最小直径 3.53 米双护盾硬岩掘进机

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2019年，我国出口意大利的10.03米土压平衡盾构机下线，成为高端隧道装备首次进入欧盟市场的标志。

△ 出口意大利的大直径 10.03 米土压平衡盾构机

如今，中国盾构机已出口187个国家和地区，在“一带一路”沿线35个国家实现出口占有率第一，移动式起重机、水平定向钻市场占有率稳居全球第一。从迪拜深雨水隧洞到阿尔及利亚地铁，从丹麦排水工程到波兰超大直径隧道，“中国盾”正以过硬的质量和技术，为全球地下空间开发贡献中国智慧。

结语

从秦岭隧道的“7亿引进”，到高黎贡山的“全球领先”；从0.4米高的设备里“抠”技术，到187个国家的地下空间“留足迹”，中国盾构机的逆袭，不仅是一部装备制造的创新史，更是中国科技自立自强的生动写照。

当“中国盾”继续向更深、更复杂的地下空间进军，我们有理由相信，更多“从跟跑到领跑”的故事，还在后面。

△ 全球最大直径 15.08 米硬岩掘进机“高加索号”投入使用

内容参考图书《走向科技自立自强》

出版：中国科学技术出版社

责任编辑：郑洪炜 宗泳杉

出版时间：2023.11

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