近日，世界最大直径高铁盾构机“领航号”完成刀盘焊接，将投用于崇太长江隧道建设的消息引发关注。
很多人可能对盾构机并不了解，觉得它离我们生活太远了。但其实，只要你坐过地铁，乘过高铁，开车穿越过隧道，你就已然是盾构机的受益者啦！而这背后是中国盾构机从无到有、从弱到强的逆风翻盘。
盾构机究竟有多好用，是一次性的吗？逆风翻盘的中国盾构机，究竟凭借什么“卖点”，占领三分之二的国际市场？
盾构机有许多美誉：“钢铁穿山甲”“基建土行孙”“地下蛟龙”“地下航母”“工程机械之王”……从这些称呼我们不难理解，从公路到铁路，地铁到水下隧道、水利工程，只要涉及隧道环节，都需要盾构机出场，穿山越岭、过江跨海。
与传统“钻爆法”相比，盾构机不但使施工效率提高了3～5倍，而且还很好地提升了施工环境的安全性。如今，中国盾构机已经“上”可穿喜马拉雅山，“下”可以穿越长江。
所以，像北京、上海、成都等各大城市的地铁建设，粤港澳大湾区等国家级都市圈的基础设施建设等不能离开盾构机。可以说，没有盾构机，就没有我国近二十年快速的提升的四通八达的铁路公路网。
如此厉害的基建能手，其实就像一个巨大的、拥有多层刀片的剃须刀。正如其名，盾构机拥有两部分：盾和构。
盾，即它的刀盘和盾壳，用来挖掘和防护。它靠着强大的推力和锋利的刀片，将地下土石一点点削凿出来，这个推力约能达到火箭的二十多倍。再利用内部输送带将土石运输至地面，工人还能同步在里面进行实施工程而不受影响。
构，就是指盾构机的构筑修建功能。它会在钻好的“毛坯”隧道内部，自动“贴上水泥砖”（通过注浆来完成混凝土管片贴片），形成坚固的隧道壁。
要完成“盾”“构”，说说容易，可它本身制造起来并非易事。盾构机集机械、电气、液压、传感、信息、力学、导向研究、人工智能等技术于一体，一台大型盾构机动辄几层楼高，重几千吨，零部件上万个，仅控制系统就有2000多个控制点。因此，盾构机是衡量一个国家制造业水平的重要标志。
然而这样一台制造工艺复杂、附加值高，造价动辄上千万元，甚至上亿元的盾构机，由于项目不同，施工的地质环境复杂程度不同，每一台都是“私人定制”款。
中铁工业旗下中铁装备集团国际事业部总经理霍磊表示，盾构机属于“小众行业 非标定制”。“盾构机不像挖掘机、装载机等工程机械装备应用场景多、需求量大，它的需求量并不是很大，挖隧道本身就是个少见的应用场景。全球每年需求量大概500台左右。”
“另外，盾构机的生产跟地质状况结合很紧密，不同的地层需要做针对性的设计。”霍磊表示，地层不同，刀盘配置、驱动配置，包括系统都会不一样。像近期的“领航号”等，都是根据每一项工程的不一样的需求而量身定做的，而且有的项目还不只使用一台盾构机。
私人定制，就从另一方面代表着价值数千万元，甚至上亿元的盾构机，用一次就要丢弃了吗？
盾构机确实属于高耗损品。这一点其实很好理解，盾构机工作环境十分复杂，它在把岩石或泥浆掘开时，会经历高强度的磨损和冲击。特别是它的“牙齿”，也就是刀具，尤其在岩石特别坚硬、磨损厉害的情况下，一项工程都要换新好几把。
此外，刀盘、密封装置等也要换掉和维护，大多数盾构机掘进五六公里后，都要进入第一轮大修周期。这也让盾构机的使用并非易事，且维护成本不菲。
就拿南京扬子江隧道来说，“天和一号”盾构机在掘进过程中，遇到了一段500米的岩层，这段岩石非常坚硬，高强度岩石使盾构机刀具磨损很厉害，最终花了2年时间成功穿越岩层，更是先后更换了各类刀具1000多把。
其实，随着再制造技术的日益精湛，以及对盾构机技术的深入理解，盾构机“重生”成为可能。霍磊表示，盾构机大多数都会做回收再利用，“比如出口的盾构机，当地下一个项目还不知道要等多久，使用的连续性没那么强，而设备的常规使用的寿命又还在，我们会依据市场规则，改造后再投入下一个项目”。
目前，我国有不少盾构机再造基地，它们就像是“盾构机4S店”，能完成在用盾构机的改制、维修和保养。而“老年”盾构机经翻新再造后，变身成“新战士”，“而且使用效果很好”，霍磊如是说。
比如于2008年成功下线的、我国自主研发的首台复合式盾构机“中铁一号”，2017年遇到“巧匠”，从1.0版本升级到4.0版本，性能、结构等方面实现了全面飞升，在郑州地铁14号线项目再次立下新功。
再比如中铁209/210号，于2017年完成新加坡地铁汤申线的施工建设，它们以过硬的体格和完美的服务，塑造了中国盾构品牌的口碑。2018年被回购回国后，经一番专业修复，再焕生机，助力福州地铁建设。
这种例子还有很多。但盾构机再造绝不是简单的维修、组装，而是要全盘考量，应用新材料、新工艺、新技术对其做修复改造，使其性能、功能、经济及安全性不低于甚至高于原型新机水平。
霍磊介绍，废、旧盾构机经再制造达到可再次投入到正常的使用中的费用，与盾构机耗损、改造程度相关，“但肯定是要比新机划算很多”。
当然，理论上讲，盾构机的再制造可以一直进行下去，但当再造成本过高，以至于相对同规格新机不再具有性能好价格低的优势时，就不再进行再制造了。
如此厉害的盾构机，我国无论是在技术水平还是在市场占有率，都已处于世界领先水平。
目前，我们国家生产的盾构机占全球市场占有率约七成，这在某种程度上预示着全球每10台盾构机就有7台来自中国，而国内使用的盾构机95%都是国产的。国产盾构机每年出厂台数、拥有量、盾构隧道施工里程，都是世界领先。这让人难以置信，就在十几年前，我国在盾构机领域几乎还是一片空白。
我国盾构机究竟有何卖点，让它在掉队百年之后，仅用了短短十几年时间，就能在国际市场中独占鳌头？
△2023年12月14日，中铁工业旗下中铁装备研制的国内首台大直径大倾角斜井硬岩掘进机“永宁号”首线贯通。
首先，无“尖”不商。目前，国产盾构机不仅拥有了全系列“中国心”，而且在技术和制造上不停地改进革新发展，向世界最大、世界最小、世界首台发起冲锋，掌握了诸多世界首创或先进的技术，刷新世界盾构机领域的中国高度。霍磊表示，单是在纯技术方面，中国就有十几项领先世界。技术“尖”让中国盾构机逐步实现了引领。
世界首台马蹄形盾构、世界最大矩形盾构、全球首台斜井双模式TBM、全球首台永磁电机驱动盾构机……这些世界“首台”“最大”等都出自我国。此外，超大直径盾构机超长距离不换刀技术、全智能化管片拼装技术、智慧化远程安全监控管理系统等各种最新技术，也都是我国盾构机“尖”的代表。
“我们很注重盾构机的智能化，这让盾构机掘进速度更快，效率更加高。理论上效率能提高30%左右，能耗也能够大大减少20%左右。”霍磊表示，如今，中国盾构机品种慢慢的变多，功能日益强大：会转弯、能爬坡、耐极寒……这些“中国品牌”盾构机，正成为畅销海外的“新国货”。
中国盾构机的“颜色”，也深受广大海外客户欢迎。“欧美国家很注重碳排放的控制，我们的盾构机从原材料采购到加工，再到设备能耗，‘绿色’含量很高。”
此外，服务“尖”也让中国盾构机广受欢迎。我国的盾构机制造商不仅提供设备，还提供设备操作培训、施工指导，以及售后服务等一体化服务。霍磊表示，这属于一条龙服务。“因为设备比较大，系统也很复杂，操作起来需要一定技能性。所以我们会提供技术培养和训练和施工指导。”
其次，需求把得准。比如2012年，中国盾构机首次出海。“中铁50号”盾构机通过针对性设计提升设备性能，提前一个多月完成了马来西亚一条隧道的贯通，创造了当地盾构施工纪录，中国造盾构机的海外声誉由此奠定。
再如，2014年黎巴嫩宣布了工期数年的大贝鲁水项目，但施工特别困难。因为引水隧洞直径只有3.5米，全世界当时都没有量产那么小的盾构机。对此，2015年，中国中铁成功研制了全球最小直径的岩石隧道掘进机，第二年就发货运往了黎巴嫩，应用在供水项目中。在中国设备助力下，该项目两年左右时间投入了使用。
“中国很大，从南到北，从东到西，地层状况都不一样，就像一个非常大的地质博物馆，这是咱们一个非常大的优势。”霍磊笑道，“我们的盾构机在很多地层都使用过，积累了很丰富的经验。这对于什么样的地层需要什么样的设备，如何设计能减少故障率，都有非常大的非消极作用。在其他几个国家提出订购需求时，我们基本能满足，而且盾构机使用效果很好。”
中国盾构机从各国实际的需求出发，逐渐发展出了“人无我有，人有我优”的新技术，精准抓住各国不一样的需求，能够说是中国盾构机成功的一大要素。
△2019年12月4日，中铁工业旗下中铁装备出口法国的盾构机顺利下线。而法国正是盾构机的发源地。
另外，价格也同样是真的“香”。中国最初使用的两台盾构机，是花了近7亿元从德国进口的，而随着中国盾构机的发展，国际市场上盾构机的价格也在往下走。中国盾构机不但质量好，且价格“香”。
之所以有底气定低价，很重要的一个原因是，我国多年来相继突破盾构机核心零部件关键技术，盾构机上下游产业链十分完备，实现了全链条协同发展。从基础材料、元器件，到核心部件，再到整机，串珠成链，目前我国盾构机的上下游企业已有上千家，河南郑州等地还形成了盾构装备产业集群。这大幅度的提升了我国盾构机生产效率，降低了成本。
“价格优势，也是我们的一大优势。目前，盾构机领域基本上已形成了完全竞争市场，定价主要靠市场。”霍磊说，现在我们定价有的比其他几个国家的还要高，从客户角度来说，你能更好地解决施工全套工艺流程中的重大难点，贵也得买，“我们有这种底气”。
最后，“带妆”工作，是“中国制造”的行走名片。在涂装上，中国的盾构机设计中加入了独特的文化特点，让“工程机械之王”这个“钢铁硬汉”看起来还有点可爱：涂装“瑞龙”“祥云”的“甬舟号”；画上“牡丹”的“牡丹13号”；加入熊猫元素的“锦绣号”、广东醒狮元素的“深江1号”；涂装“龙鲤”元素的“东湖号”……
而出口的也不逊色。出口到意大利的盾构机涂装了意大利国旗色，上面的老鹰和大象分别代表两个城市——帕拉莫和卡塔尼亚；出口秘鲁的盾构机还加上了秘鲁国花向日葵……
这些盾构机不仅颜值高，还体现了中国制造的用心，处处彰显了中国风范和文化底蕴。
“其实说到底，还是靠技术。只要技术够先进，在价格上就有话语权，在市场上就存在竞争力。只要咱技术在、配置在、性能在，不怕没人买。”霍磊表示，未来，我们还面临一些挑战，比如有些长、大隧道挖掘过程中，盾构机怎样高效安全的掘进目前还是难点等。
从无到有，从有到优，从优到强，中国盾构机一路掘进，逆袭成享誉世界的中国品牌，凭借一身本领，在国际市场站稳脚跟。
而这正如一代代中国工程师所希冀的那样：“造中国人自己的盾构，造中国最好的盾构，造世界最好的盾构。”返回搜狐，查看更加多