2002年，在德國漢諾威工業(yè)博覽會上，一名歐洲工程師看著展臺上的中國盾構(gòu)機冷笑：“這東西能挖隧道？最多當(dāng)個展覽品。”

彼時的中國盾構(gòu)機確實只是拼湊組裝的“模型”，核心部件全靠進口，連圖紙都看不懂。

沒人相信這個剛起步的國家，能在高端裝備領(lǐng)域有所作為。

然而短短二十多年后，全球每10臺盾構(gòu)機中就有7臺來自中國，連德國、意大利等老牌工業(yè)強國也開始采購“中國制造”。

從被嘲諷到領(lǐng)跑世界，中國盾構(gòu)機究竟經(jīng)歷了怎樣的逆襲？

小漢這篇文章，就跟大家聊聊中國盾構(gòu)機的20年。

海底60米的“鋼鐵蚯蚓”

在浙江寧波與舟山之間的金塘水道下方60多米處，一臺直徑14.57米、相當(dāng)于五層樓高的盾構(gòu)機正緩緩掘進。

這是正在建設(shè)的世界最長海底高鐵隧道——甬舟鐵路金塘海底隧道。

這條全長16.18公里的隧道中，有11.21公里需穿越海底地層，最大埋深達78米。

施工要穿越4段全斷面土層、8段全斷面硬巖，并經(jīng)歷24次軟硬地層交替變化。

這樣的地質(zhì)條件，被業(yè)內(nèi)公認為全球設(shè)計難度最高、施工挑戰(zhàn)最大的海底隧道項目。

負責(zé)掘進的“甬舟號”和“定海號”兩臺超大直徑盾構(gòu)機，分別從寧波和舟山始發(fā)，在海底深處精準對接，誤差控制在20毫米以內(nèi)——比一枚一元硬幣還小。

支撐這一奇跡的，正是國產(chǎn)盾構(gòu)機技術(shù)的全面突破。

而就在20年前，中國連一臺像樣的盾構(gòu)機都造不出來，只能花天價從國外進口。

曾經(jīng)“跪著買”，如今“站著賣”

時間倒回2005年，南京長江隧道建設(shè)啟動，這是中國第一條穿越長江的盾構(gòu)隧道。

當(dāng)時國內(nèi)沒有制造能力，項目方不得不花費7億元人民幣從德國和日本引進兩臺盾構(gòu)機。

更憋屈的是，設(shè)備出了故障，中方人員不能靠近維修現(xiàn)場，外方工程師每小時收取5000元服務(wù)費，換一個零件動輒上萬元。這種“卡脖子”的局面并非個例。

1997年修建西康鐵路秦嶺隧道時，中國花3.5億元買了兩臺德國硬巖掘進機，結(jié)果連看圖紙都不讓看。

核心技術(shù)被封鎖，價格被壟斷，工期受制于人——這就是21世紀初中國基建的真實處境。

盾構(gòu)機被稱為“工程機械之王”，集機械、液壓、電氣、傳感于一體，一臺設(shè)備有上萬個零部件，涉及30多個技術(shù)系統(tǒng)。

當(dāng)時全球市場幾乎被德國海瑞克、日本川崎重工等幾家公司瓜分，中國連入門資格都沒有。

轉(zhuǎn)折點出現(xiàn)在2002年。

國家將盾構(gòu)機研發(fā)列入“863計劃”，由中鐵隧道局牽頭，聯(lián)合中科院、清華大學(xué)等20多家單位組成攻關(guān)團隊。

沒有經(jīng)驗，就拆解進口設(shè)備研究；沒有數(shù)據(jù)，就泡在工地記錄每一組參數(shù)。

經(jīng)過6年奮戰(zhàn)，2008年，中國首臺擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的復(fù)合式土壓平衡盾構(gòu)機“中國中鐵1號”在河南新鄉(xiāng)下線，刀盤直徑6.34米，成功應(yīng)用于天津地鐵3號線。

這臺設(shè)備不僅性能達標，地表沉降控制精度甚至優(yōu)于進口產(chǎn)品，標志著中國盾構(gòu)機實現(xiàn)從0到1的突破。

20年走完200年路

“中國中鐵1號”只是起點，此后，國產(chǎn)盾構(gòu)機進入爆發(fā)式發(fā)展階段。

2014年，中央領(lǐng)導(dǎo)人在考察中鐵裝備時提出“三個轉(zhuǎn)變”——推動中國制造向中國創(chuàng)造、中國速度向中國質(zhì)量、中國產(chǎn)品向中國品牌轉(zhuǎn)變，為行業(yè)發(fā)展注入強大動力。

技術(shù)迭代速度令人驚嘆。

2020年9月，國產(chǎn)首臺16米級超大直徑盾構(gòu)機“京華號”在長沙下線。

2024年，直徑15.4米的“領(lǐng)航號”在崇太長江隧道掘進，創(chuàng)下月進尺718米的紀錄；同年，出口意大利的“中鐵1237號”成為世界首臺綠色智能盾構(gòu)機，能耗降低20%。

從6米級到16米級，從土壓平衡到泥水平衡，從人工操作到“有人值守、無人操作”，中國盾構(gòu)機不斷刷新技術(shù)天花板。

更關(guān)鍵的是核心部件的國產(chǎn)化。主軸承曾是最大短板——它承受整機推力，壽命要求上萬小時。

2015年，中鐵裝備聯(lián)合洛陽LYC軸承啟動“強基工程”，2023年成功研制出直徑8米級主軸承，使中國成為全球第三個掌握該技術(shù)的國家。

如今，國產(chǎn)盾構(gòu)機核心部件自給率已超98%，整機價格從3.5億元降至2億元以下，直接拉低全球市場價格40%。

市場表現(xiàn)同樣亮眼，2012年，中國盾構(gòu)機首次出海，拿下新加坡地鐵訂單；2019年，哥本哈根地鐵采用國產(chǎn)設(shè)備。

2022年，超大直徑盾構(gòu)機進入意大利高端市場；2025年，中國盾構(gòu)機已出口至50多個國家和地區(qū)，全球市場份額超70%，連續(xù)多年產(chǎn)銷量世界第一。

曾經(jīng)質(zhì)疑“中國盾構(gòu)能挖隧道？”的外國工程師，如今主動要求“按你們的方案來”。

大國重器背后的系統(tǒng)力量

中國盾構(gòu)機的逆襲，不是靠單點突破，而是國家戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)協(xié)同與市場需求共同作用的結(jié)果。

要知道，中國龐大的基建需求提供了天然試驗場。全國每年有600多臺盾構(gòu)機同時作業(yè)，年均隧道里程占全球60%以上。

南水北調(diào)、城市地鐵、跨江跨海通道……超級工程層出不窮，為技術(shù)迭代提供了真實場景。

而且，產(chǎn)學(xué)研深度融合形成創(chuàng)新閉環(huán)。以浙江大學(xué)、西南交大等高校為理論支撐，中鐵裝備、鐵建重工為轉(zhuǎn)化平臺，科研團隊與施工一線緊密聯(lián)動。

例如，針對金塘海底隧道24次軟硬交替地層，“甬舟號”幾乎每掘進1米就要更換刀具，累計換刀2000余把。

這種極端工況反過來推動刀具材料和常壓換刀技術(shù)升級。

再者，智能化成為新突破口。

中鐵隧道局打造的“智能掘進腦”系統(tǒng)，通過上百個傳感器實時采集數(shù)據(jù)，實現(xiàn)參數(shù)自決策、姿態(tài)自巡航。在上海機場聯(lián)絡(luò)線、崇太長江隧道等項目中，國產(chǎn)盾構(gòu)機已實現(xiàn)常態(tài)化無人掘進。

2025年發(fā)布的“先鋒·隧道大模型”，更將AI與數(shù)字孿生技術(shù)融入全生命周期管理。

當(dāng)然，挑戰(zhàn)依然存在。

15米級以上超大直徑盾構(gòu)機在海外高端市場占比不足20%；部分高精度液壓元件、PLC控制系統(tǒng)仍依賴進口；復(fù)合型人才缺口預(yù)計到2030年達30萬人。

但正如一位老工程師所說：“當(dāng)年我們連圖紙都看不懂，現(xiàn)在能制定國際標準，還有什么難關(guān)過不去？”

從7億買兩臺設(shè)備受盡白眼，到占據(jù)全球70%市場主導(dǎo)話語權(quán)。

從手刨肩扛鑿穿天山，到“鋼鐵蚯蚓”精準對接海底。

中國盾構(gòu)機用20年時間，走完了發(fā)達國家200年的路。

這不是神話，而是一代代工程師在車間里磨出來、在工地上拼出來的現(xiàn)實。

當(dāng)“甬舟號”在金塘海底繼續(xù)掘進，它打通的不僅是寧波與舟山的交通動脈，更是中國制造邁向高質(zhì)量發(fā)展的深層通途。